JPH0272436A - マイクロコンピュータの冗長システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 現用マイクロコンピュータから予備マイクロコンピュー
タへの切替えの冗長システムに関し、前記切替えの冗長
システムを簡単な回路構成で実現し、かつ異常が発生し
たときには異常マイクロコンピュータの動作を即時に停
止させて予備のマイクロコンピュータに自動的に切替え
始動させて動作を始めから行わせることを目的とし、現
用の第１マイクロコンピュータと現用の第１マイクロコ
ンピュータに異常が発生したとき代わって動作を行う予
備の第２マイクロコンピュータを具備し、該第１マイク
ロコンピュータと第２マイクロコンピュータは、バスＬ
１〜バスＬ４のそれぞれを介して入出力回路とＲＯＭに
接続し、ＲＯＭの制御により入出力回路を介して外部装
置とのデータ交換を行うものにおいて、前記第１マイク
ロコンピュータに異常が生じた場合、その異常を検出し
て信号Ｓ、と信号Ｓ２を出力し、該信号Ｓ１を第２マイ
クロコンピュータに加え始動させて現用への切替えを自
動的に行い、かつ該信号Ｓ２により第１マイクロコンピ
ュータの動作を即時に自動的に停止させる異常検出回路
と、前記信号Ｓ２を入力し、前記第１マイクロコンピュ
ータがもつバスＬ１から第２マイクロコンピュータがも
つバスＬ２に即時に自動的に切替え、第２マイクロコン
ピュータと入出力回路の間の接続を形成するバス切替回
路と、前記信号Ｓ２を入力して第１マイクロコンピュー
タ異常状態を知らせる警報表示回路とを有し、自動的に
切替えられた後はシステムを最初から起動し継続する動
作をするように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、現用マイクロコンピュータから予備マイクロ
コンピュータへの切替えの冗長システムに関する。

従来、現用マイクロコンピュータで異常が発生した場合
には、冗長をもつ回路を附加して予備マイクロコンピュ
ータの異常を検知し、異常処理を行って後に切替えを行
っていた。このため切替えのための冗長を有していた。

本発明は、簡単な回路によりマイクロコンピュータの切
替えを即時に行うようにし、冗長の更に小さくした回路
を提供するものである。

〔従来の技術〕

第５図は、従来の一実施例の構成を示す図である。図中
、１は第１マイクロコンピュータ、２は第２マイクロコ
ンピュータ、３は異常検出回路、５は警報表示回路、６
はリードオンリメモリ　（以下ＲＯＭと称す）、７は外
部との接続を行う入出力回路、８はランダムアクセスメ
モリ　（以下ＲＡＭと称す）、また９は第１バスインタ
フエース、１０は第２バスインタフエース、１１は異常
処理回路、なおＬ＋−Ｌｓは制御信号バス・アドレスバ
ス・データバスからなるバスである。

第１マイクロコンピュータ１は、主たる現用のマイクロ
コンピュータとして動作している。この第１マイクロコ
ンピュータ１は、ＲＯＭ６に接続されたバスＬ、を介し
てＲＯＭ６が有する制御プログラムに従って動作をし、
第１マイクロコンピュータ１と入出力回路７との間は第
１バスインタフエース９を介してバス１−１ｍにより接
続され、かつＲＡＭ８に接続されたバスＬ、を介して第
１マイクロコンピュータ１と入出力回路７との間で送受
されるデータを記憶しながらデータ交換を行っている。

ここで今、第１マイクロコンピュータ１に異常が発生し
た場合には、この異常が起こったことを示す異常信号を
異常検出回路３により検出し、この検出した信号を待機
中のバンクアップ用の第２マイクロコンピュータ２に加
えることにより、第１マイクロコンピュータ１は第１バ
スインタフエース９によりバスし。から切り離され、代
わって第２バスインタフエース１０はバスし、５を取り
込んで第２マイクロコンピュータ２との接続を形成して
現用に切替える。次に第２マイクロコンピュータ２は、
第１マイクロコンピュータ１の異常を検出して異常処理
回路１１に加え、異常処理回路１１を通してホルト信号
（＊）ＩＡＬＴと称する）として第１マイクロコンピュ
ータｌに加えて動作を停止するようにしている。

またこのとき警報表示回路５は、警報表示（警報ランプ
表示または警報ベルの鳴動）を行い、早急なバックアッ
プ修理を運用者に通知している。

なお以後、第２マイクロコンピュータ２は第２バスイン
タフエース１０を介して、制御信号バス・アドレスバス
・データバスＬ３ｂにより入出力回路７とのデータの交
換を行う。なお第２マイクロコンピュータ２の動作は第
１マイクロコンビエータｌが復旧するまで継続して動作
する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、第１マイクロコンピュータ１において異常が発
生したときには、第１マイクロコンピュータの動作を即
時に停止させ、かつ第２マイクロコンピュータ２に即時
に切替えて動作を継続させることができなかった。この
ため両マイクロコンピュータの切替えの間に異常処理が
生じるという問題があり、また冗長システムの回路構成
も複雑なものであった。

本発明は、前記切替えの冗長システムを筒車な回路構成
で実現し、かつ異常が発生したときには異常マイクロコ
ンピュータの動作を即時に停止させて予備のマイクロコ
ンピュータに自動的に切替え始動させて動作を始めから
行わせることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図である。

図中、１は第１マイクロコンピュータであり、常時は現
用としてシステムを司るもの、２は第２マイクロコンピ
ュータであり、現用の第１マイクロコンピュータ１に異
常が発生したとき代わってシステムを司るもの、６はＲ
ＯＭであり、第１マイクロコンピュータ１あるいは第２
マイクロコンピュータ２に制御され、当該システムを）
１用するプログラムを存するもの、７は入出力回路であ
り、第１マイクロコンピュータ１および第２マイクロコ
ンピュータ２とはバスト１〜バスＬ４のそれぞれを介し
て接続して外部装置とのデータ交換を行うものであり、
更に３は異常検出回路であり、前記第１マイクロコンピ
ュータｌに異常が生じた場合、その異常を検出して信号
Ｓ、と信号Ｓ２を出力し、該信号ＳＩを第２マイクロコ
ンピュータ２に加え始動させて現用への切替えを自動的
に行い、かつ該信号Ｓ２により第１マイクロコンピュー
タ１の動作を即時に自動的に停止させるもの、４はバス
切替回路であり、前記信号Ｓ２を入力し、前記第１マイ
クロコンピュータ１がもつバスＬ、から第２マイクロコ
ンピュータ２がもつバスＬＺに即時に自動的に切替え、
第２マイクロコンピュータ２と入出力回路７の間の接続
を形成させるもの、なお５は警報表示回路であり、前記
信号Ｓ２を入力して第１マイクロコンピュータｌの異常
状態を知らせるものである。

異常検出回路３では、第１マイクロコンピュータ１から
第２マイクロコンピュータ２への切替工を自動的に即時
に行い、以後はシステムを最初から起動し継続する動作
を行うように構成するものである。

〔作　用〕

本発明によれば第１図に示すように、現用の第１マイク
ロコンピュータ１に異常が発生した場合に、異常検出回
路３はこれを検出して即時に予備の第２マイクロコンピ
ュータ２を現用に切替えるための信号Ｓ１とバス切替回
路４を動作させるための信号Ｓ２を発生する。更に該信
号Ｓ２によりバス切替回路４にバスＬ３を取り込ませて
第２マイクロコンピュータの動作を開始させ、かつ第１
マイクロコンピュータの動作の停止を行わせるようにす
る。

従って第２マイクロコンピュータ２は即時に動作を開始
し、かつ第１マイクロコンピュータの異常により誤った
表示および処理が生じることもな（第２マイクロコンピ
ュータ２に切替えられて継続した動作を行わせることが
可能となる。

〔実　施　例〕

第２図は本発明の一実施例の構成を示す図である。図中
１は第１マイクロコンピュータ、２は第２マイクロコン
ピュータである。また３は異常検出回路であり、３１の
フリップフロップ（以下ＦＦと称す）と、３２と３３の
単安定マルチバイブレーク（以下ＭＭＶと称す）とを有
している。なお４はバス切替回路、５は警報表示回路、
６はＲＯＭ、７は外部と接続する入出力回路、８はＲＡ
Ｍであリ、さらにり、　−ｔ、ｓは制御信号バス・アド
レスバス・データバスからなるバスである。

また第３図は本発明の一実施例の動作説明図である。以
下第２図を中心に第３図を用いて説明する。

第１マイクロコンピュータ１は、主たる運用を司る現用
のマイクロコンピュータであり、また第２マイクロコン
ピュータ２は第１マイクロコンピュータｌに異常が発生
したときに一時的に代わって動作をするものである。

通常は第１マイクロコンピュータｌは、ＲＯＭ６の制御
プログラムに従って第１マイクロコンピュータｌと入出
力回路７をバス切替回路４に接続するａｌｌ　ＩＩｎ信
号バス・アドレスバス・データバスからなるバスし、と
バスＬ、を介して入出力回路７とのデータの交換を行い
、かつ第３図（ａ）に示す周期Ｔ、のデータ信号Ｄ１１
と第３図（ｂ）に示すアドレス信号Ａ、とを出力してい
る。

このデータ信号［）＋１とアドレス信号Ａ、とは、ＦＦ
３１のデータ端子りとクロック端子Ｃにそれぞれ加えら
れる。ＦＦ３１からは、第３図（ｃ）に示す周期Ｔ１の
データ信号ＤＩ２が出力されて、ＭＭＶ３２のトリガ一
端子Ｔに加えられる。ＭＭＶ３２のトリガ一端子Ｔに正
常なデータ信号［）ｔｚが加えられている限り、即ち第
１マイクロコンピュータ１が正常に動作をしているとき
は、第３図（ｄ）に示す出力端子Ｑの出力信号ＤＩ３は
継続して゛旧ｇｈ　ｌとなっている。このときＭＭＶ３
２は、　゛旧ｇｈ　’から“しｏｗ”への立ち下がりで
トリガーされて所定時間Ｔｚ（＞Ｔ、）の間、出力端子
Ｑより　“旧ｇｈ”のデータを出力する。

いま第１マイクロコンピュータｌに異常が発生したとき
は、第３図（ａ）に示すデータ信号り、の２部に示すよ
うに正常に周期Ｔ１のデータ信号が第１マイクロコンピ
ュータ１から出力されなくなる。このためＭＭＶ３２に
周期Ｔ、でトリガー信号が加えられなくなり、その出力
信号ＤＩ＋は“Ｌｏｗとなる。このデータ信号Ｄ１３は
、■警報表示回路５に警報ランプ表示、警報ベルの鳴動
等の警報表示を行うように指示し、■第１マイクロコン
ピュータ１の動作を停止するように指示し、■バス切替
回路４にシステムの制御信号バス・アドレスバス・デー
タバスのバスＬ、を第１マイクロコンピュータ１のもの
Ｌｌから第２マイクロコンピュータ２のものＬ２に切替
えるように指示する。そしてデータ信号ＤＩ３の反転信
号がＭ　Ｍ　Ｖ　３２の端子的から出力されて、第２マ
イクロコンピュータ２の＊１ＩＡＬＴ端子に加える。更
にデータ信号ＤＩ３は、ＭＭＶ３３のトリガ一端子Ｔに
加えられ第１マイクロコンピュータ１に異常が発生した
とき第２マイクロコンピュータ２に°ＲＥＳＥＴ”信号
を送る。これが第３図（ｅ）に示すデータ信号ＤＩ４で
ある。

ここでＭＭＶ３３は、“旧ｇｈ　’から“Ｌｏｗ”への
立ち下がりでトリガーされて所定時間Ｔ、の間、出力端
子＊Ｑから７“ＬＯ−”のデータを出力する。

そして以後第２マイクロコンピュータ２は、バス切替回
路４を介して制御信号バス・アドレスバス・データバス
からなるバスＬ、により入出力回路７とのデータ交換を
行う。

なお第４図に、本発明のマイクロコンピュータ処理フロ
ーチャートを示す。本フローチャートは周期的に同一の
処理を行うプログラムに適用され、■まずデータ信号Ｄ
ｌｌとアドレス信号Ａ　１１を発生する処理を「警報状
態信号の出力」として組んでおくようにし、■以後第１
マイクロコンピュータ１が通常動作の正常動作を繰り返
しているかどうか、即ち本来の目的の情報処理の繰り返
し処理の終わりか否かを判断し、°繰り返し処理の終わ
りか”の処理の“ＮＯ゛のときは、処理フローはループ
となって以後の処理を繰り返す。そして現用マイクロコ
ンピュータが正常に動作せず、異常が発生した場合には
、いままで現用であった第１マイクロコンピュータｌは
、異常検出回路３の発する信号により予備の第２マイク
ロコンピュータ２に切替えられ、予備の第２マイクロコ
ンピュータ２は最初から再びプログラムを実行する。

以上において述べたように、異常発生のときは第１マイ
クロコンピュータ１の動作を即時に停止し、警報表示回
路５により異常発生を生じたマイクロコンピュータにつ
いての警報ランプ表示、警報ベルの鳴動等を行わせ、予
備の第２マイクロコンピュータ２に自動的に切替えて最
初から４１！続してプログラムを実行させるようにして
いる。

−タの処理フローチャート、 第５図は従来の一実施例の構成を示す図、である。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明によれば簡単な回路で冗
長システムが実現でき、また現用のマイクロコンピュー
タに異常が発生したときは、予備マイクロコンピュータ
は最初からプログラムを実行するようにしているため、
周期的な動作を行うプログラムの実行に非常に有効とな
る。

更にまた遠隔地での故障時の修理までの間の応急処置と
して予備マイクロコンピュータを動作させることが可能
となる。

図において、 １は第１マイクロコンピュータ、 ２は第２マイクロコンピュータ、 ３は異常検出回路、 ４はバス切替回路、 ５は警報表示回路、 ６はＲＯＭ。

７は入出力回路、 Ｌ１〜Ｌ４はバス、 を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を示す図 第２図は本発明の一実施例の構成を示す図、第３図は本
発明の一実施例の動作説明図、第４図は本発明の一実施
例のマ・ｆりロコンビュ苓沁晴−璧理澹呻昧Ｔｆｆｉ 第１図 第 図 拝上４−ぢ０角４八゛εオＴ図 第５ｗＪ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 現用の第１マイクロコンピュータ（１）と現用の第１マ
   イクロコンピュータ（１）に異常が発生したとき代わっ
   て動作を行う予備の第２マイクロコンピュータ（２）を
   具備し、該第１マイクロコンピュータ（１）と第２マイ
   クロコンピュータ（２）は、バスＬ＿１〜バスＬ＿４の
   それぞれを介して入出力回路（７）とＲＯＭ（６）に接
   続し、ＲＯＭ（６）の制御により入出力回路（７）を介
   して外部装置とのデータ交換を行うものにおいて、 前記第１マイクロコンピュータ（１）に異常が生じた場
   合、その異常を検出して信号Ｓ＿１と信号Ｓ＿２を出力
   し、該信号Ｓ＿１を第２マイクロコンピュータ（２）に
   加え始動させて現用への切替えを自動的に行い、かつ該
   信号Ｓ＿２により第１マイクロコンピュータ（１）の動
   作を即時に自動的に停止させる異常検出回路（３）と、 前記信号Ｓ＿２を入力し、前記第１マイクロコンピュー
   タ（１）がもつバスＬ＿１から第２マイクロコンピュー
   タ（２）がもつバスＬ＿２に即時に自動的に切替え、第
   ２マイクロコンピュータ（２）と入出力回路（７）の間
   の接続を形成するバス切替回路（４）と、前記信号Ｓ＿
   ２を入力して第１マイクロコンピュータ（１）の異常状
   態を知らせる警報表示回路（５）と、を有し、自動的に
   切替えられた後はシステムを最初から起動し継続する動
   作をすることを特徴とするマイクロコンピュータの冗長
   システム。