JP2002247012A - バス照合回路 - Google Patents

バス照合回路

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JP2002247012A JP2001038747A JP2001038747A JP2002247012A JP 2002247012 A JP2002247012 A JP 2002247012A JP 2001038747 A JP2001038747 A JP 2001038747A JP 2001038747 A JP2001038747 A JP 2001038747A JP 2002247012 A JP2002247012 A JP 2002247012A
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宗久 平
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LSIの内部クロック等からの交番信号によ
る誤動作を効果的に防止する。 【解決手段】 同期して動作する2個のCPUの入出力
情報をそれぞれ入力してそれら入出力情報対を比較する
2線式検査回路と、比較された入出力情報対が一致して
いるときに交番信号を出力し、比較された入出力情報対
が不一致のときにその交番信号の出力を停止する誤り表
示回路とを有するバス照合回路において、前記2線式検
査回路にそれぞれ入力される2つの入出力情報をM系列
符号にそれぞれ置換する置換手段と、前記誤り表示回路
の出力信号からM系列符号を抽出する抽出手段と、M系
列符号が抽出されたときに、前記2つの入出力情報が一
致していると判定し、そのM系列符号が抽出されないと
きに、それら2つの入出力情報は不一致と判定する判定
手段とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い安全性,信頼
性の要求されるバス同期2重系電子計算機に使用される
バス照合回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば鉄道信号保安装置や産業ロ
ボットのように、高い安全性と高い信頼性の要求される
コンピュータを用いた制御システムとしてバス同期2重
系電子計算機が存在している。
【0003】このバス同期2重系電子計算機は、同期し
た2個の演算処理部(CPU)と、それらCPUの処理
結果を照合するバス照合回路から構成されている。そし
て、そのバス照合回路は、2個のCPUの入出力情報
(入力情報又は出力情報を意味している。)の一致,不
一致を比較するフェールセーフな比較回路と、不一致状
態を保持する誤り表示回路とから構成されている。
【0004】2個のCPUの入出力情報の一致,不一致
を比較するフェールセーフな比較回路としては、例えば
特開平4−119435号公報等に示されるような2線
式検査回路が知られている。
【0005】図2は、2線式検査回路を用いたバス照合
回路の概略構成図である。この2線式検査回路イには、
図示しない同期したA,B2つのCPUからそれぞれ送
出される入出力情報であるA系データDa及びB系デー
タDbがA系データバスBa及びB系データバスBbを
介してそれぞれ入力されるように構成されている。入力
される両データDa,Dbのうちの一方のデータ、例え
ばA系データDaは、図示しない反転回路により反転処
理されている。
【0006】2線式検査回路イは、周知の2線式検査回
路と同様に、2ビットのデータ対の比較を行うための複
数の基本回路1,1…をツリー状に接続して構成され、
2nビットのデータ対を比較できるように構成されてい
る。
【0007】この2線式検査回路イは、一般に2値論理
における情報「1」に対する2線式符号(図2の最終段
の基本回路1の出力符号)は、(1,0)の出力であ
り、情報「0」に対する2線式符号は、(0,1)の出
力である。すなわち、2線式符号は、A系データDa及
びB系データDbが一致しているとき、(1,0)又は
(0,1)の出力となり、これら符号出力が次の誤り表
示回路ロに入力される。
【0008】誤り表示回路ロは、図示しないフリップフ
ロップ回路(F/F回路)を含んで構成され、正規な符
号(1,0)の出力又は(0,1)の出力が入力されて
いる間、交番出力を出力し、その正規の符号以外の符
号、例えば両系データDa,Dbに不一致が発生して2
線式符号が(1,1)又は(0,0)の出力のときは、
交番出力が停止されるように構成されている。
【0009】図2では省略されているが、誤り表示回路
ロの出力側には、トランスを介して駆動される監視リレ
ーが接続されている。したがって、両系データDa,D
bが一致していて誤り表示回路ロから交番出力が出力さ
れている間は、監視リレーが扛上(ON)し、両系デー
タDa,Dbに不一致が発生して誤り表示回路ロからの
交番出力が停止されると、監視リレーが落下(OFF)
する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバス照合回路は、2重系電子計算機を含む制御シス
テムがLSI化されるようになってきているので、その
LSI化に対応したバス照合回路の出現が望まれてい
た。
【0011】例えば、2重系電子計算機の制御システム
がLSI化された結果、線間短絡によりLSI内部のク
ロック信号が図2のに示される交番出力信号の出力箇
所に出力されると、2個のCPUの入出力情報の不一致
を検出したにもかかわらず、交番出力を送出し、データ
の不一致を見逃すことが考えられる。
【0012】また、2線式検査回路は、入力データバス
のパリティにより出力が(0,1)になる出力と、
(1,0)になる出力とに分けられるが、入力が正常に
もかかわらず、出力(0,1)が連続した場合、あるい
は出力(1,0)が連続した場合、誤り表示回路の交番
出力が停止し、データ不一致発生と区別できなくなると
いう不都合が発生してしまう。
【0013】さらに、誤り表示回路は、2個のCPUの
いずれか一方の読取信号及び書込信号を使用して発生さ
せた照合タイミング信号(図2ではA系のCPUの読取
信号及び書込信号を使用して発生された照合タイミング
信号が用いられている。)により駆動されるが、この照
合タイミング信号の発生は、読取時あるいは書込時のみ
しか行われないことが考えられ、したがって、照合タイ
ミング発生回路の故障モードによってはデータ不一致を
見逃すおそれがあった。
【0014】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、制御システム
がLSI化されたときの線間短絡によりLSI内部のク
ロック信号が交番信号として出力されたときでも、デー
タ不一致を効果的に検出することができ、また、2線式
検査回路の出力が(0,1)の出力、あるいは(1,
0)の出力が連続した場合でも、データ不一致発生と区
別することができ、さらに、照合発生回路の故障モード
によってデータの不一致を見逃すことのないバス照合回
路を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明に係るバス照合回
路は、上記目的を達成するために、同期して動作する2
個のCPUの入出力情報をそれぞれ入力してそれら入出
力情報対を比較する2線式検査回路と、比較された入出
力情報対が一致しているときに交番信号を出力し、比較
された入出力情報対が不一致のときにその交番信号の出
力を停止する誤り表示回路とを有するバス照合回路にお
いて、前記2線式検査回路にそれぞれ入力される2つの
入出力情報を所定の巡回符号にそれぞれ置換する置換手
段と、前記誤り表示回路の出力信号から前記所定の巡回
符号を抽出する抽出手段と、前記所定の巡回符号が抽出
されたときに、前記2つの入出力情報が一致していると
判定し、その所定の巡回符号が抽出されないときに、そ
れら2つの入出力情報は不一致と判定する判定手段と、
を有することを特徴としている。また、2線式検査回路
に入力される2つの入出力情報の一部は、反転処理され
ていることを特徴としている。そして、誤り表示回路に
供給される照合タイミング信号は、所定の巡回符号を発
生させる巡回符号生成回路の起動信号と同じ信号が用い
られることを特徴としている。さらに、所定の巡回符号
は、M系列符号であることを特徴としている。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、一実施の形態に係るバス
照合回路の概略構成図である。なお、上記図2と同一構
成要素には同一符号を用いて説明する。
【0017】2線式検査回路イは、上記図2と同様に、
2ビットのデータ対の比較を行うための複数の基本回路
(図2の1参照)をツリー状に接続して構成され、2n
ビットのデータ対を比較できるように構成されている。
【0018】この2線式検査回路イには、同期して動作
するA,B2つのCPU(図示せず)からそれぞれ送出
されるA系データDa及びB系データDbがA系データ
バスBa及びB系データバスBbを介してそれぞれ入力
されるように構成されている。A系データDa及びB系
データDbは、ここでは32ビットのデータDa0 〜D
a31,Db0 〜Db31として示されている。また、これ
ら両データDa,Dbのうちの一方のデータ、例えばA
系データDaは、図示しない反転回路により反転処理さ
れている。
【0019】図1中、1a,1bは、パリティ生成回路
であって、2線式検査回路イにそれぞれ入力されるA系
データDa,B系データDbにパリティ信号をそれぞれ
付加できるように構成されている。そして、各パリティ
生成回路の出力側は、排他的論理和ゲート(EOR)3
a,3bの一方の入力端子にそれぞれ入力されるように
構成されている。
【0020】図1中、2a,2bは、本発明の所定の巡
回符号の一種であるM系列符号をそれぞれ生成するM系
列信号生成回路2a,2bであって、各系のCPU(図
示せず)の読取信号RDa,RDb及び書込信号WD
a,WDbによりそれぞれ起動されるように構成されて
いる。そして、各M系列信号生成回路2a,2bの出力
側は、EOR3a,3bの他方側の入力端子にそれぞれ
入力されるように構成されている。これら各M系列生成
回路2a,2bは、シフトレジスタとEORとで簡単に
作ることができる。なお、このEOR3a,3b及びM
系列信号生成回路2a,2bは、本発明の置換手段を構
成している。
【0021】EOR4a,4bは、各系データDa,D
bのうちの奇数個のデータ(図示の例では、Da0 ,D
b0 の各1個のデータ)を取込んでそれぞれ反転処理が
できるように構成されている。すなわち、EOR4a,
4bの一方の入力端子には、各系データDa,Dbの一
部がそれぞれ入力され、また、他方の入力端子には、E
OR3a,3bの出力がそれぞれ入力できるように構成
されている。そして、各EOR4a,4bの出力側は、
2線式検査回路イの入力側に接続されている。
【0022】誤り表示回路ロは、上記図2と同様にF/
F回路を含んで構成され、2線式検査回路イから出力さ
れる一対の出力情報が(1,0)又は(0,1)の場
合、交番信号を次の照査回路5に出力でき、また、その
出力情報が(1,1)又は(0,0)の場合、その交番
信号の出力を停止できるように構成されている。
【0023】照査回路5は、A系照合タイミング信号で
起動されるように構成されていて、同様にA系照合タイ
ミング信号で起動されるM系列信号生成回路6で発生さ
れたM系列符号を用いて誤り表示回路ロの出力信号中に
含まれているM系列符号を抽出できるように構成されて
いる。なお、図1の例では、A系の照合タイミング信号
を用いているが、B系のタイミングを用いることもでき
る。
【0024】上記構成のバス照合回路において、両系の
データDa,Dbが一致しているときは、2線式検査回
路イから出力される一対の出力情報は、(1,0)又は
(0,1)となり誤り表示回路ロに入力され、誤り表示
回路ロからは交番信号が出力される。また、両系データ
Da,Dbが不一致のときは、2線式検査回路イから出
力される一対の出力情報は、(1,1)又は(0,0)
となるので、誤り表示回路ロからの交番信号の出力は停
止される。
【0025】誤り表示回路ロからの交番信号は、M系列
符号化されているので、このM系列符号が照査回路5で
抽出されたときは、両系データDa,Dbが一致してい
ると判定することができる。すなわち、図1のに示さ
れるように、LSI内部のクロック信号等の交番信号が
誤り表示回路ロの出力に混入しても、両系データDa,
Dbが不一致にもかかわらず他の交番信号により一致し
ていると判定されるのを効果的に防止することができ
る。
【0026】また、2線式検査回路イにそれぞれ入力さ
れる各系データDa,Dbの一部が反転処理されている
ので、(1,0)又は(0,1)が連続したときでも、
その2線式検査回路イに入力されるデータは強制的に
(0,1)又は(1,0)に遷移される。したがって、
2線式検査回路イに入力されるデータが(1,0)又は
(0,1)で連続したときであっても交番信号を生成す
ることができる。
【0027】さらに、両M系列生成回路2a,2bは、
両CPU(図示せず)の読取信号RDa又は書込信号W
Dbにより起動されるとともに、誤り表示回路ロの照合
タイミング信号もいずれか一方の系(図示の例ではA
系)の読取信号RDa又は書込信号WDbに基づいて行
われるため、仮りに、A系の読取信号RDaが何らかの
原因で途絶えるような異常が発生した場合、その読取信
号RDaに対応するA系のM系列符号が発生しないが、
M系列生成回路2bは、B系の照合タイミングでM系列
符号を発生しているので、2線式検査回路イにそれぞれ
入力される各系データDa,DbのM系列符号の位相が
ずれ、不一致が検出される。
【0028】照査回路5の出力側に設けられている図示
しない監視リレーは、所定のM系列符号が所定の位相で
抽出されているときに扛上(ON)され、その所定のM
系列符号が抽出されず、又は所定のM系列符号が抽出さ
れても位相がずれているときに落下(OFF)される。
【0029】
【発明の効果】本発明に係るバス照合回路は、2線式検
査回路にそれぞれ入力される2つの入出力情報を所定の
巡回符号にそれぞれ置換する置換手段と、誤り表示回路
の出力信号から前記所定の巡回符号を抽出する抽出手段
と、前記所定の巡回符号が抽出されたときに、前記2つ
の入出力情報が一致していると判定し、その所定の巡回
符号が抽出されないときに、それら2つの入出力情報は
不一致と判定する判定手段とからなるので、LSI内部
のクロック信号等の交番信号により誤作動することがな
くなる。また、2線式検査回路に入力される2つの入出
力情報の一部を反転処理したときは、(1,0)又は
(0,1)が連続しても交番信号を得ることができる。
そして、誤り表示回路に供給される照合タイミング信号
を所定の巡回符号を発生させる巡回符号生成回路の起動
信号と同じ信号を用いたときは、照合タイミング発生回
路の故障を検出することができる。さらに、所定の巡回
符号をM系列符号としたときは、簡単な回路構成でM系
列符号を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るバス照合回路の概
略構成図である。
【図2】従来のバス照合回路の概略構成図である。
【符号の説明】
イ 2線式検査回路 ロ 誤り表示回路 1a,1b パリティ生成回路 2a,2b M系列信号生成回路 3a,3b,4a,4b EOR 5 照査回路 6 M系列信号生成回路 Ba A系データバス Bb B系データバス Da A系データ Db B系データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶原 敏彦 埼玉県浦和市上木崎1丁目13番8号 日本 信号株式会社与野事業所内 Fターム(参考) 5K014 AA01 AA05 BA02 BA06 DA06 EA01 EA07 FA09 GA00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同期して動作する2個のCPUの入出力
    情報をそれぞれ入力してそれら入出力情報対を比較する
    2線式検査回路と、比較された入出力情報対が一致して
    いるときに交番信号を出力し、比較された入出力情報対
    が不一致のときにその交番信号の出力を停止する誤り表
    示回路とを有するバス照合回路において、 前記2線式検査回路にそれぞれ入力される2つの入出力
    情報を所定の巡回符号にそれぞれ置換する置換手段と、 前記誤り表示回路の出力信号から前記所定の巡回符号を
    抽出する抽出手段と、 前記所定の巡回符号が抽出されたときに、前記2つの入
    出力情報が一致していると判定し、その所定の巡回符号
    が抽出されないときに、それら2つの入出力情報は不一
    致と判定する判定手段と、 を有することを特徴とするバス照合回路。
  2. 【請求項2】 2線式検査回路に入力される2つの入出
    力情報の一部は、反転処理されていることを特徴とする
    請求項1に記載のバス照合回路。
  3. 【請求項3】 誤り表示回路に供給される照合タイミン
    グ信号は、所定の巡回符号を発生させる巡回符号生成回
    路の起動信号と同じ信号が用いられることを特徴とする
    請求項1又は2に記載のバス照合回路。
  4. 【請求項4】 所定の巡回符号は、M系列符号であるこ
    とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載のバス
    照合回路。
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