JP2008009795A - Diagnostic device, line diagnosis method, and line diagnosis program - Google Patents
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Abstract
【課題】制御装置において複数装置が出力するバス使用権要求を調停するバスアービタ動作の安全性を向上させるため、外部診断モジュールによる監視手段によりアービタ動作の診断を行い、高速応答性と安全性向上を両立させる制御装置を提供する。
【解決手段】診断モジュールによりアービタ調停に関わる信号を監視し、信号固着又は調停制御部異常発生による異常を検出した場合、データ転送を安全に停止し安全データ誤出力を防止する。
【選択図】図1In order to improve the safety of bus arbiter operation that arbitrates bus usage right requests output from multiple devices in a control device, the arbiter operation is diagnosed by a monitoring means by an external diagnostic module to improve high-speed response and safety. Provide a control device that achieves compatibility.
A signal related to arbiter arbitration is monitored by a diagnostic module, and when an abnormality due to signal fixation or arbitration control unit abnormality is detected, data transfer is safely stopped to prevent erroneous output of safety data.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、診断装置,回線診断方法及び回線診断プログラムに係り、特に、制御分野において、複数のバスマスタから構成される共通バス上のバス使用権許可を調停するバスアービタを搭載し、バスアービタを診断する外部診断装置を具備することにより安全性と高速バスアクセスの両方を実現するのに好適な診断装置,回線診断方法及び回線診断プログラムに関する。 The present invention relates to a diagnosis apparatus, a line diagnosis method, and a line diagnosis program, and in particular, in the control field, is equipped with a bus arbiter that arbitrates permission to use a bus on a common bus composed of a plurality of bus masters, and diagnoses the bus arbiter. The present invention relates to a diagnostic apparatus, a line diagnostic method, and a line diagnostic program that are suitable for realizing both safety and high-speed bus access by providing an external diagnostic apparatus.
近年、共通バス上のマスタ権を調停するバスアービタ技術の向上は目覚しいものがある。特に、PCIバスやISAバス等PCシステムで採用される共通バスでは、データ転送速度の高速化が急速に進んでおり、それらシステムの動作を保証するためには、複数のバスマスタを調停するバスアービタの存在が必須である。 In recent years, there has been a remarkable improvement in bus arbiter technology for arbitrating mastership on a common bus. In particular, common buses used in PC systems such as PCI buses and ISA buses are rapidly increasing the data transfer speed. In order to guarantee the operation of these systems, a bus arbiter that arbitrates multiple bus masters. Existence is essential.
バスアービタの動作は、複数のバスマスタからのバス権要求から、バスマスタの中の1つのバスマスタを選択し、当該バスマスタにバス権を許可する調停手段により実現する。選択されたバスマスタが、バス権を取得し、データをバス上に転送することが可能となる。アービタ方式は、PCIバスに代表されるように、マスタとアービタ間におけるバス権要求のREQ信号とバス権許可のGNT信号の入出力により調停を行うのが一般的である。アービタの調停動作時は、複数マスタからのREQ信号をある決められた独自の調停アルゴリズムに従い調停し、1つのマスタへGNT信号を出力する動作が行われる。バスアービタに関する技術は、例えば、特開2003−099395号公報に知られている。 The operation of the bus arbiter is realized by arbitration means that selects one bus master from the bus master requests from a plurality of bus masters and grants the bus master to the bus master. The selected bus master can acquire the bus right and transfer the data onto the bus. In the arbiter system, as typified by a PCI bus, arbitration is generally performed by inputting / outputting a bus request REQ signal and a bus permission GNT signal between the master and the arbiter. At the time of arbitration operation of the arbiter, an operation is performed in which REQ signals from a plurality of masters are arbitrated according to a predetermined unique arbitration algorithm and a GNT signal is output to one master. A technique related to the bus arbiter is known, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-099395.
制御装置を有する制御分野においても、これらアービタ技術を利用したシステムの採用も珍しくはない。例えば、制御プラントにおいて、制御盤内に実装する制御装置ラックのバックプレーン上に、アービタ機能を有するプラグインが存在し、バスマスタになり得る複数のプラグインにより制御対象を入出力制御する場合、共通バスを使用してバスマスタからのデータ転送読み込み,書き込み動作が行われる。特にデータの高速応答性が要求される制御分野では、オンラインソフトウェア処理動作の定時性に影響を与えない様、複数のバスマスタから大量に転送される通信データを含む大容量データ転送を扱う場合、アービタ動作によりバスマスタの調停を高速に切替える必要があり、データ転送と調停切替動作において高速性が要求される。この場合のバス形態は、独自バス、又は現在主流となるPCIバスに代表されるような一般システムバスのどちらかの採用が考えられる。 Even in the control field having control devices, it is not uncommon to adopt a system using these arbiter technologies. For example, in a control plant, there is a plug-in that has an arbiter function on the backplane of the control device rack mounted in the control panel. Data transfer from the bus master is read and written using the bus. Especially in the control field where high-speed data responsiveness is required, when handling large-capacity data transfer including communication data transferred in large quantities from multiple bus masters so as not to affect the on-time performance of online software processing operations, the arbiter It is necessary to switch the arbitration of the bus master at a high speed by the operation, and high speed is required in the data transfer and the arbitration switching operation. In this case, it is possible to adopt either a unique bus or a general system bus represented by a PCI bus which is currently mainstream.
一方、ミッションクリティカルな制御分野における制御装置では、制御対象へのデータ入出力により機器をコントロールし保護する役割を担うのはもちろんのこと、制御装置動作が制御対象(プロセス側)の機器安全性や人命保護に関わるケースが装置,システムの性質上十分に考えられることから、システムとそれをコントロールする制御装置の安全性への要求が非常に高まっている。これらの対応の1つの動向として、国際規格であるIEC61508の制御装置への適用が海外を中心として進められている。この機能安全規格
IEC61508では、バスアービタに関する安全要求事項が一部として定められており、この安全要求事項を満足することにより、制御装置として所定の安全水準を確保することへ近づけることが可能となる。
On the other hand, in the control device in the mission critical control field, not only plays a role of controlling and protecting the device by data input / output to the controlled object, but the operation of the controlling device is the device safety of the controlled object (process side) Since the cases related to the protection of human life are sufficiently considered in terms of the nature of the device and the system, there is a great demand for the safety of the system and the control device that controls it. As one trend of these measures, application to the control device of IEC61508, which is an international standard, is being promoted mainly overseas. In this functional safety standard IEC61508, the safety requirement regarding the bus arbiter is defined as a part, and by satisfying this safety requirement, it becomes possible to approach to ensuring a predetermined safety level as a control device.
機能安全では、制御装置が危険動作にならないことを保証するために、主要な機能に対して診断動作を実施しなければならない。バスの中枢を担うアービタ動作についても同様に診断を行うことが規格の中では要求されている。制御対象(プロセス側)からの入力データをもとに安全データを処理してプロセスへ出力する中央処理装置がバスマスタとなり、バス上に転送する安全に関わるデータが制御対象への誤出力,誤動作により、安全動作に影響を及ぼさないことが必須となる。また、アービタの誤動作が発生した場合でも、異常を検出し、プロセスへの安全データ出力を反応時間以内に停止し、安全データ破壊,制御対象への安全データ誤出力に至らないことを証明しなければならない。 In functional safety, diagnostic operations must be performed on key functions to ensure that the control device does not go into hazardous operation. The standard also requires that the arbiter operation that plays the core role of the bus is diagnosed in the same way. The central processing unit that processes the safety data based on the input data from the control target (process side) and outputs it to the process becomes the bus master, and the safety-related data transferred on the bus is caused by erroneous output or malfunction to the control target. It is essential not to affect safe operation. Also, even if an arbiter malfunction occurs, it must be detected that an abnormality is detected, safety data output to the process is stopped within the reaction time, and safety data is not destroyed and safety data is not erroneously output to the control target. I must.
制御装置の安全性を高めるための技術として、様々な診断手法が提案されている。マイクロプロセッサやバスの診断、メモリやASIC、入出力への診断を適用することで、診断率を向上させることが可能であるが、バスアービタに関して考えられる故障モード(異常)に対して前記診断のみでカバーするには不十分なケースもあり、さらなる診断率向上のためにはアービタ機能への診断についても必要になる。 Various diagnostic methods have been proposed as techniques for enhancing the safety of the control device. The diagnosis rate can be improved by applying microprocessor and bus diagnostics, memory, ASIC, and input / output diagnostics. In some cases, it is insufficient to cover, and in order to further improve the diagnostic rate, it is necessary to diagnose the arbiter function.
まずアービタで考えられる故障モードとして、バス要求信号REQとバス許可信号GNTの信号固着による誤作動、またアービタ内部にある調停動作を行う機能や状態制御を行う機能等の異常動作による機能不全の要因で発生するアービタ誤作動が考えられる。これらの故障が発生した場合に、異常を検出できない危険側動作になる可能性がある故障モードがある場合には、安全データ転送の安全性について考慮しなければならない。よって、以上のように安全データ転送に影響を及ぼす可能性がある故障モードに対して、診断することが制御装置の安全性を向上させるためには必要となる。 First, as failure modes that can be considered for the arbiter, malfunctions due to the bus request signal REQ and bus permission signal GNT being locked, and malfunctions caused by abnormal operations such as the arbitration function and the state control function inside the arbiter Arbiter malfunction that occurs in When there is a failure mode that may result in a dangerous operation in which an abnormality cannot be detected when these failures occur, the safety of safety data transfer must be considered. Therefore, in order to improve the safety of the control device, it is necessary to diagnose the failure mode that may affect the safety data transfer as described above.
診断の1つの手法としては、ソフトウェアによりアービタ動作を診断する方法が考えられる。ソフトウェアによる診断であれば、マイクロプロセッサにより作成する診断パターンにより実施する診断動作により比較的柔軟にアービタ診断を行える利点がある一方、診断処理プログラム作成に要する工数とオンライン動作中の診断処理時間が増大するという難点がある。特に後者においては、高速応答性が要求される高速な入出力動作を行うリアルタイム処理の中で、一旦データ転送を中断して診断処理時間を確保する必要があり、その場合安全データの定時性,定刻性が確保できなくなる。結果として、高速な制御を要求されるオンライン処理のリアルタイム性としては致命的な結果を招く可能性があり、性能確保の面で課題がある。 As one method of diagnosis, a method of diagnosing arbiter operation by software can be considered. In the case of software diagnosis, there is the advantage that arbiter diagnosis can be performed relatively flexibly by the diagnosis operation performed by the diagnosis pattern created by the microprocessor, but the man-hours required for creating the diagnosis processing program and the diagnosis processing time during online operation increase. There is a difficulty to do. Especially in the latter case, it is necessary to temporarily stop data transfer and secure diagnostic processing time in real-time processing that performs high-speed input / output operations that require high-speed response. The on-time property cannot be secured. As a result, the real-time property of online processing that requires high-speed control may cause a fatal result, and there is a problem in securing performance.
もう1つの課題としては、アービタは通常カスタムLSI(ASIC)で実現することが多く、それを診断する回路自体もアービタと同一LSI内部のハードウェアロジックで実現した場合、異常が発生した場合の波及範囲が困難である。もし、アービタに何らかの異常が発生した場合、それを診断する同一LSI内にある診断回路が正常に機能するか、検証が必要となる。 Another problem is that the arbiter is usually implemented by a custom LSI (ASIC), and the circuit itself for diagnosing the arbiter is realized by hardware logic in the same LSI as the arbiter. The range is difficult. If any abnormality occurs in the arbiter, it is necessary to verify whether or not the diagnostic circuit in the same LSI that diagnoses it functions normally.
本発明の目的は、このような問題点の少なくとも1つを解決することが可能な診断装置,回線診断方法及び回線診断プログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a diagnosis apparatus, a line diagnosis method, and a line diagnosis program that can solve at least one of the above problems.
上記目的を達成するためには、本発明では、第2の通信回線を介して制御対象に関する情報を授受するものにおいて、第1の通信回線を介して、前記第2の通信回線の使用権を調停するため信号を授受する調停制御部と、前記第1の通信回線の信号を監視して前記調停部の異常を判断する診断部を有し、前記診断部は、前記調停部の異常を判断した場合、前記第2の通信回線の通信を抑制する信号を出力するように構成した。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the right to use the second communication line is granted via the first communication line in the case where information relating to the controlled object is exchanged via the second communication line. An arbitration control unit that transmits and receives a signal for arbitration, and a diagnosis unit that monitors the signal of the first communication line and determines an abnormality of the arbitration unit, and the diagnosis unit determines an abnormality of the arbitration unit In this case, a signal for suppressing the communication of the second communication line is output.
また、制御装置自体の診断率を高めるために、データ転送の経路となるバス診断技術やマイクロプロセッサによる診断に依存することなく、アービタ機能に対する診断手段を有する外部診断装置具備し、当該装置によりアービタ異常検出時にデータ出力を安全停止することにより実現する。 In addition, in order to increase the diagnostic rate of the control device itself, an external diagnostic device having a diagnostic means for the arbiter function is provided without depending on bus diagnostic technology or microprocessor diagnosis as a data transfer path. This is realized by safely stopping data output when an abnormality is detected.
本発明によれば、「回線診断装置」はアービタを内蔵するシステムLSIとは別な部品で構成される診断装置であり、バスマスタがアービタへ出力するバス権要求REQ信号と、バスマスタへアービタが出力するバス権許可GNT信号、及びその他アービタ動作に関連する信号を監視することにより、アービタ動作の診断を行う。 According to the present invention, the “line diagnostic device” is a diagnostic device composed of parts different from the system LSI incorporating the arbiter, and the bus master request REQ signal output from the bus master to the arbiter and the arbiter output to the bus master. The arbiter operation is diagnosed by monitoring the bus right grant GNT signal and other signals related to the arbiter operation.
診断装置による監視タイミングは、オンライン動作中におけるバス転送サイクル前の調停期間中に行う。前記〔発明が解決しようとする課題〕で記述しているとおり、ソフトウェアによるアービタ動作診断を行った場合の性能低下を解消するために、診断装置のハードウェアによる監視を調停期間中に行い、データ転送の中断が発生しないようにする。監視タイミング期間中に、バス権許可GNT信号の出力状態をモニタすることで、アービタ動作が正常か異常かを検出することが可能である。調停期間中に、バス権許可信号が同時に複数のバスマスタに対して有効状態として出力されることは、通常有りえない。もしこのように同時出力が発生した場合、信号の固着発生か、アービタ内のバス権許可GNT信号生成部の異常等が考えられ、診断装置によりバス権許可GNT信号を監視することにより、アービタ機能の診断が可能である。このような同時出力が発生した場合、複数のバスマスタがバス権を受け取ったと誤認識し、同時にバス上へデータを出力することにより、データ衝突が発生する可能性がある。安全データを転送している場合にこのような状況になると、安全データが破壊されることになるため、診断装置は本異常を検出した時、速やかに安全データを保護するとともに、バス制御部に対して停止指示を出力することにより、データを安全側に停止させる手段を有する。 The monitoring timing by the diagnostic device is performed during the arbitration period before the bus transfer cycle during the online operation. As described in the above [Problems to be Solved by the Invention], in order to eliminate the performance degradation when the arbiter operation diagnosis by software is performed, the hardware of the diagnostic device is monitored during the arbitration period, and the data Prevent interruption of transfer. By monitoring the output state of the bus right grant GNT signal during the monitoring timing period, it is possible to detect whether the arbiter operation is normal or abnormal. During the arbitration period, it is usually impossible for the bus right permission signal to be output as a valid state to a plurality of bus masters at the same time. If simultaneous output occurs in this way, signal sticking or an abnormality in the bus right grant GNT signal generator in the arbiter is considered, and the arbiter function is monitored by monitoring the bus right grant GNT signal with a diagnostic device. Can be diagnosed. When such simultaneous output occurs, there is a possibility that a data collision may occur due to erroneous recognition that a plurality of bus masters have received the bus right and simultaneously outputting data onto the bus. If such a situation occurs when safety data is being transferred, the safety data will be destroyed, so when the diagnostic device detects this abnormality, it immediately protects the safety data and sends it to the bus controller. On the other hand, there is a means for outputting data to a safe side by outputting a stop instruction.
前記監視手段は一例であるが、他の監視方法として、アービタの状態遷移監視,回線上の安全データ転送ステータス信号に連動したバスSW制御信号オン/オフ状態の監視,
GNT信号の監視を行うことにより、アービタの診断率を向上させる手段、また診断装置を外部のマイクロプロセッサからソフトウェアによりテストする手段について、本発明の実施例にて記載する。
The monitoring means is an example, but other monitoring methods include arbiter status transition monitoring, bus SW control signal on / off status monitoring linked to a safety data transfer status signal on the line,
The means for improving the diagnostic rate of the arbiter by monitoring the GNT signal and the means for testing the diagnostic device by software from an external microprocessor are described in the embodiments of the present invention.
本発明によれば、転送性能を低下させることなく、高速応答性とデータ転送,調停制御動作の安全性を両立させることにより制御装置全体の安全性を向上させることを可能とする。より具体的には、アービタとは別な部品から構成される診断装置により、あるオンライン動作中におけるデータ転送時のタイミングを監視し、アービタ動作異常の診断をソフトウェア診断処理に依存することなく、ハードウェアによる監視手段により行うことにより、回線上のデータ転送を阻害することにより転送性能を低下させることなく、高速応答性とデータ転送,調停制御動作の安全性を両立させることにより制御装置全体の安全性を向上させることを可能とする。 According to the present invention, it is possible to improve the safety of the entire control device by making high-speed response and the safety of data transfer and arbitration control operations compatible without degrading the transfer performance. More specifically, the timing of data transfer during a certain online operation is monitored by a diagnostic device composed of parts different from the arbiter, and the diagnosis of an arbiter operation abnormality is not dependent on the software diagnostic process. By using hardware monitoring means, the overall safety of the control device can be secured by combining high-speed response with the safety of data transfer and arbitration control operations without degrading transfer performance by hindering data transfer on the line. It is possible to improve the performance.
以下、本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図1に本発明となる回線診断装置が使用される制御装置の全体構成例を示す。制御装置はデータ転送経路となる回線2により接続される中央演算記憶装置CPU 10と通信制御を行う通信制御装置PO 30,制御対象とのインターフェースとなる入力装置1 40と出力装置1 50から構成される。
FIG. 1 shows an example of the overall configuration of a control device in which a line diagnostic device according to the present invention is used. The control device includes a communication
制御装置の基本動作について以下説明する。中央演算記憶装置CPU 10は回線2 61を介して通信制御装置PO 30内データレジスタ33とのデータ転送により送受信動作を行う。データレジスタ33へ書き込まれた送受信データは、シリアル回線又はパラレル伝送による回線3 62を介して通信制御装置S1へ送信される。受信時は回線3を介して受信するデータがデータレジスタ33へ書き込まれ中央演算記憶装置CPU 10により読み出される。同様に中央演算記憶装置CPU 10は、入力装置1 40の入力データレジスタ42、および出力装置1 50の出力データレジスタ52の間でデータ転送が行われる。制御対象70から入力装置1 40へのプロセス入力データ43は、入力データレジスタ42に書き込まれ、中央演算記憶装置CPU 10から読み出される。また、中央演算記憶装置CPU 10から出力装置1 50内出力データレジスタ52へ書き込まれたデータは、プロセス出力データ53として制御対象70へ出力される。
The basic operation of the control device will be described below. The central
中央演算記憶装置CPU 10と通信制御装置PO 30には回線2 61へのデータ転送制御を行う回線制御部13,31を有する。回線制御部は回線2 61の回線使用権要求と回線使用権許可信号から成り、これら信号の調停制御を中央演算記憶装置CPU 10内調停制御部12により行う。また通信制御装置PO 30,入力装置1 40および出力装置1 50内には回線SW(バスSW) 32,41,51を具備する。当該バスSWは回線2 61と装置間を電気的に接続、又は切り離すスイッチング機能を持ち、スイッチ制御信号は回線1 60の一部に含まれる。スイッチング制御信号は、中央演算記憶装置CPU 10の調停制御部12による出力する信号であり、通信制御装置PO 30,入力装置1 40,出力装置1 50と一対一で中央演算記憶装置CPU 10と接続する。
The central
中央制御装置CPU 10、又は通信制御装置PO 30は制御装置の中でバス権を取得し回線2 61を使用することが可能である。各々制御装置がバス権を取得時、回線1のバス権使用要求信号とバス権使用許可信号が用いられ、回線調停制御が行われる。中央演算記憶装置CPU 10がデータ転送要求時、回線制御部13が回線使用権要求信号を調停制御部12へ出力し、調停制御部12が出力する回線1 60の回線使用権許可信号を回線制御部13が受信後データレジスタ11のデータを回線2 61を介して転送先へ転送する。一方、通信制御装置PO 30がデータ転送要求時も同様の手順であり、回線制御部31が回線使用権要求信号を調停制御部12へ出力し、調停制御部12が出力する回線1 60の回線使用権許可信号を回線制御部31が受信後、通信制御装置PO 30内データレジスタ33内データを回線2 61を介して転送先へ転送する。
The central
次に本発明となる回線診断装置20について以下説明する。回線診断装置20は、データ転送に関わる回線2 61、および調停動作に関わる回線1 60の信号を監視する。本実施例においてバス使用権がある中央演算記憶装置CPU 10と通信制御装置30間で、回線使用要求が交互に行われる場合、回線2の使用調停動作が回線1 60信号により調停制御部12にて行われる。回線診断装置20内監視部22は回線1の調停動作に関わる信号動作,タイミングを回線2 61のタイミング信号と連動して監視し、回線2 61の異常動作を検出した場合、当該回線診断装置20内動作指示部へ異常通知を行い、動作指示部21が中央演算記憶装置CPU 10内回線制御部13への指令によりデータ出力を停止する動作を行う。
Next, the
以下回線1 60による調停制御動作タイミングと回線診断装置20の監視動作詳細について、図2を用いて説明する。
Hereinafter, the arbitration control operation timing by the
図2においては、回線診断装置20内構成図,回線1 60の調停制御動作タイミングの詳細について、また回線診断装置20内監視部22の監視信号について説明する。図2では図1で説明する中央演算記憶装置CPU 10と回線診断装置20、以外に回線2 61の回線使用権要求を出力し回線2 61を使用可能とする複数の通信制御装置からなる、通信制御装置PO 30,通信制御装置P1 80,通信制御装置P2 90から構成される。回線調停制御に関わる回線1 60信号の内訳は以下の通りである。中央演算記憶装置CPU 10内回線制御部13が出力する回線使用権要求信号98と調停制御部12内GNT生成部15が出力する回線使用権許可信号97と、通信制御装置PO 30が出力する回線使用権要求信号36と前記GNT生成部15が出力する回線使用権許可信号35およびスイッチ制御信号153と、通信制御装置P1 80が出力する回線使用権要求信号86と前記GNT生成部15が出力する回線使用権許可信号85およびスイッチ制御信号155と、通信制御装置P2 90…Pnが出力する回線使用権要求信号96と前記GNT生成部15が出力する回線使用権許可信号95およびスイッチ制御信号154から回線1 60は構成される。調停制御部12,内調停部14が出力するGNT切替指示(信号)16によりGNT生成部15は複数からの回線使用要求を出力する装置の中から回線調停制御により1台の装置へ回線使用権許可信号を発行する動作を行う。GNT切替指示(信号)16は、調停制御部12内調停部14の状態遷移出力により生成され、調停部14内状態遷移は、回線1 60と回線2 61からの入出力信号状態により生成される。詳細のタイミングチャートは、図3において説明する。
In FIG. 2, a configuration diagram in the line
本発明となる回線診断装置20は、データ転送の経路となる回線2 61に接続され、調停制御部12とは別部品で構成される。回線診断装置20は、前記回線1 60と回線2 61、また調停制御部12内調停部14が出力する調停動作状態を示すSTATE信号23を監視することにより、調停制御部の異常動作を検出する手段を持つと同時に、異常検出時において中央演算記憶装置CPU 10内回線制御部13に対して動作指示部
21が指令を出力することにより、出力データを停止する手段を持つことを特徴とする診断装置である。
The
図2に示す構成では、中央演算記憶装置CPU 10と通信制御装置PO 30,P1 80,P2 90との間で調停制御動作が行われる回線1 60信号の全てを監視することにより、各々装置が回線使用要求時に行われる調停動作の異常動作を検出することが可能となる。当該診断モジュールとしての診断範囲としては、回線1 60の信号の断線やオープン,ショートによる発生し得るHighレベルまたはLowレベル固着の信号固着診断に限定されるものではなく、調停制御部12内の状態遷移誤動作や機能ブロックの動作異常についてもこれら信号を監視することにより診断可能である。特に調停制御部は複雑な論理を含み、通常LSI(カスタムASIC)にて実現されるケースが多く、LSI内部の論理異常、又は機能異常が発生した場合に、当該LSI以外の第三者部品により構成される診断装置により、外部の信号固着異常のみならず調停制御部の内部動作まで診断することが可能である。また本発明によれば、ソフトウェアによる診断処理に頼らず、回線診断装置20のハードウェアによって調停動作の診断を行うことにより、回線2 61上のデータ転送をソフトウェア診断処理により中断することなく回線診断装置20のハードウェア監視手段により診断することにより、リアルタイム制御におけるデータの定時性・定刻性を阻害することなく、データ転送と調停制御動作の安全性と高速応答性を両立することが可能となる。
In the configuration shown in FIG. 2, by monitoring all of the
以下図3において調停制御部の正常動作時におけるタイミングチャート、図4においてソフトウェア処理により調停制御部の診断を実施した場合のデータ応答性と、データ転送への影響について示す。 FIG. 3 shows a timing chart during normal operation of the arbitration control unit, and FIG. 4 shows data responsiveness and influence on data transfer when the arbitration control unit is diagnosed by software processing.
図3において正常動作時の調停制御部の動作タイミングチャートについて説明する。中央演算記憶装置CPU 10と通信制御装置PO 30から構成される制御装置において、中央演算記憶装置CPU 10と通信制御装置PO 30から回線2 61の回線使用権要求が同時に発行された場合において、調停制御部12内調停部14が出力する調停状態遷移を示すSTATE信号23と、回線1 60上の回線使用権許可信号GNTの状態、回線2 61上のバス転送状態についてタイミングチャートを示す。
An operation timing chart of the arbitration control unit during normal operation will be described with reference to FIG. In the control device composed of the central
前記STATE信号23において、回線2 61の調停動作からバス転送完了にかけて、T1〜T4までの5つのステートが存在する。STATE=T0は「IDLE状態」であり、バス調停動作が行われる前のIDLE状態であることを示す。STATE=T1は「ARB状態」であり、複数装置からの回線使用権要求信号による調停動作中であることを示す。STATE=T2は「ACKWAIT状態」であり、前記「ARB状態」の調停動作により選択された装置に対してGNT切替指示16の出力タイミングをトリガとして回線使用権許可信号GNTを発行するサイクルであることを示す。図3では中央演算記憶装置CPU 10へのGNTが発行されている例を示してある。STATE=T3は
「ACKBUSY状態」であり、回線使用権許可を得た装置が回線2 61を使用してデータ転送中であることを示す。T2からT3への状態遷移はデータ転送開始の条件で遷移する。図3では中央演算記憶装置CPU 10がデータ転送中であることを示す。ここで示すTS(CPU,PO)は括弧内前項が転送元装置、後項が転送先装置を示すものであり、図3では中央演算記憶装置CPU 10から通信制御装置PO 30へのデータ転送が行われていることを示している。STATE=T4は「WAIT状態」であり、データ転送完了後のIDLE状態へ遷移するまでの待機期間であることを示す。
In the
調停制御部の動作は図3に示す通り、複数の装置からの回線使用権要求信号REQを
STATE=T1のタイミングで調停し、STATE=T2のタイミングで選択した1台の装置に対して回線使用権許可信号GNTを出力することにより、GNTを得られた装置(図3では中央演算記憶装置CPU 10)がバス転送を可能とする動作が基本となる。つまり、STATE=T2期間中に中央演算記憶装置CPU 10以外へのGNT(図3では通信制御装置PO 30へのGNT)が同時に出力されることは有り得ない。もしこのような状態が発生した場合は、調停制御部12の誤動作、又は機能異常、若しくは回線1 60の信号固着等の原因が考えられ、その影響としては、通信制御装置PO 30がバス使用権許可信号を誤検出することにより中央演算記憶装置CPU 10と通信制御装置PO 30のデータ転送が同時に行われ、本来中央演算記憶装置CPU 10が出力するべきデータが破壊される可能性がある。
As shown in FIG. 3, the operation of the arbitration control unit arbitrates line usage right request signals REQ from a plurality of apparatuses at the timing of STATE = T1, and uses the line for one apparatus selected at the timing of STATE = T2. By outputting the right permission signal GNT, the operation that enables the device (the central
以上のように、回線使用権要求REQを出力する複数装置からなる制御装置から構成される通常動作時の回線2 61タイミングチャートとしては、調停制御部12により制御されるT0〜T4までの状態遷移が繰り返し実行され、データ転送が行われることになる。本発明である回線診断装置は、このタイミングや状態信号、回線1 60信号をハードウェアにより監視することを特徴とする一つの手段であるが、ソフトウェアによる診断を実施した場合の動作タイミングについて図4に示す。
As described above, as a timing chart of the line 261 at the time of normal operation composed of a control device composed of a plurality of devices that output the line usage right request REQ, the state transition from T0 to T4 controlled by the
図4において調停制御部のソフトウェアによる診断フロー動作について説明する。ソフトウェアによる診断手段を採用する利点としては、豊富な診断パターンを生成することにより診断対象の診断率を向上させることが容易であること等が挙げられる。国際安全規格IEC61508においても、アービタに関する安全要求事項として信号固着の診断,調停動作の内部診断手法が定められており、ソフトウェア処理を用いてこれらの診断を行うことも可能である。特にアービタを実現するLSIの診断率を向上させるためには、アービタ機能診断や内部動作診断まで行うことが推奨されている。 The diagnosis flow operation by software of the arbitration control unit will be described with reference to FIG. Advantages of adopting a diagnostic means by software include that it is easy to improve the diagnosis rate of a diagnosis target by generating abundant diagnostic patterns. Also in the international safety standard IEC61508, the diagnosis of signal sticking and the internal diagnosis method of the arbitration operation are defined as safety requirements regarding the arbiter, and it is also possible to perform these diagnoses using software processing. In particular, in order to improve the diagnosis rate of an LSI that implements an arbiter, it is recommended to perform up to arbiter function diagnosis and internal operation diagnosis.
以上を踏まえながら、ソフトウェア診断を適用した場合のタイミングチャートを図3に示す調停制御部の正常動作と組合せながら図4に図示する。図1の構成を前提に、中央演算記憶装置CPU 10と通信制御装置PO 30との間でデータ転送を行う制御装置において、以下の手順で診断処理とデータ転送動作が行われる。
Based on the above, FIG. 4 shows a timing chart when software diagnosis is applied in combination with the normal operation of the arbitration control unit shown in FIG. On the premise of the configuration of FIG. 1, in the control device that performs data transfer between the central
まず、中央演算記憶装置CPU 10は調停制御部に対する診断処理130を実施し、制御対象からの入力データを元に入力処理A 133を行う。入力処理A 133が完了すると中央演算記憶装置CPU 10は、データレジスタ11に格納されたデータを回線2 61を介して通信制御装置PO 30内データレジスタ33へ転送する。その後、通信制御装置P0 30が回線使用権許可を得て回線2へデータ転送を行い、さらにその次に中央演算記憶装置CPU 10が再び回線使用権許可を得て回線2へデータ転送を行うタイミングチャートが示されている。各データ転送の回線使用権許可が調停制御部12の調停動作により切替動作が発生し、図3に示す正常動作タイミングチャートに基づきデータ転送が行われる。通常の中央演算記憶装置CPU 10のマイクロプロセッサが行うオンライン処理は、入力処理A 133,入力処理B 134,演算処理135が該当し、これらは回線2 61データ転送動作とは並行するか、又は別期間において行われるため、マイクロプロセッサによる処理が回線2のデータ転送に影響を与えることで定時性・定刻性を阻害することはない。一方、ソフトウェアによる調停制御部12の診断処理は、診断処理130,診断処理131,診断処理132が該当し、これらは回線2のデータ転送を一時中断することにより行われる。
First, the central
ソフトウェア診断処理の実施頻度によりデータ定刻性の変動は一定ではないが、前記診断率向上が図れる反面、データの高速応答性や定時性,定刻性を確保するためには課題が残る手法であるといえる。よって、本発明であるハードウェア監視手段にて実現する回線診断装置による診断手法によれば、前記課題に対する対策が可能となる。以下図5〜図
11において、本発明となる回線診断装置の実施例について説明する。
Although the fluctuation of data on-time performance is not constant depending on the frequency of software diagnosis processing, it is possible to improve the diagnosis rate, but on the other hand, there are still problems in securing high-speed response, on-time performance, and on-time data. I can say that. Therefore, according to the diagnostic method using the line diagnostic apparatus realized by the hardware monitoring means according to the present invention, it is possible to take measures against the above problem. Hereinafter, an embodiment of the line diagnosis apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
〔実施例1の説明〕
図5と図6において回線診断装置にて監視,検出する調停制御部の故障モードと異常動作、および異常検出時の対策手法の一つを説明する。前記図3の説明において、調停制御部12が出力する回線使用権許可信号GNTが複数装置に対して同時タイミングで出力された場合、データ衝突が発生する可能性があることについて述べたが、当該回線診断装置20内監視部22は、この故障モードを監視・検出する手段を有することを特徴とする。図5で回線診断装置20の回線使用許可信号GNTの同時出力時の診断フローを、図6で前記GNT信号同時出力時のタイムチャートと対策例を示す。
[Description of Example 1]
FIG. 5 and FIG. 6 explain one of the failure mode and abnormal operation of the arbitration control unit monitored and detected by the line diagnostic apparatus, and one of countermeasures when an abnormality is detected. In the description of FIG. 3, it has been described that a data collision may occur when the line usage right permission signal GNT output from the
図5では回線診断装置20の調停制御部12の異常検出手段と診断フローを示す。回線診断装置20内監視部22は回線1 60を監視しており、監視部22は回線使用権許可信号GNTの同時出力CHK部25から構成される。同時出力CHK部25は、複数の装置に対する回線使用権許可信号GNTの複数同時出力を監視する。監視部22は調停制御部12のSTATE=ARBタイミングで監視タイミングに突入する。監視部22は
STATE=ACKWAIT時に回線1 60上の回線使用権許可信号GNT全てを監視し、1台の装置以外に対して有効状態として出力していないか監視する。例えば中央演算記憶装置CPU 10にGNTが向けられている場合に、他通信制御装置PO 30へのGNTが出力されていないか、他組合せについても検出手段については同様である。監視部22において前記同時出力の事象(異常)を検出した場合、GNT同時出力CHK部
25は調停制御部12内動作指示部21へ指示信号を発行し、それを受信した動作指示部21は回線制御部13へ動作指示信号を出力する。
FIG. 5 shows an abnormality detection unit and a diagnosis flow of the
図6に実施例1の動作タイミングを示す。前記動作説明にあるとおり、本図では中央演算記憶装置CPU 10と通信制御装置PO 30への回線使用権許可信号GNTが同時に出力されていることを示している。(タイムチャートでは、GNT(CPU)とGNT(PO)と表記する。)これにより、中央演算記憶装置CPU 10と通信制御装置PO 30によるデータ転送が同時に発生し、データ衝突が発生する。本発明の回線診断装置では、STATE=ACKWAITサイクルで前記GNT信号の同時出力を検出し、回線制御部13へ動作指示信号を出力することにより、データ衝突を防止することが可能となる。回線制御部13は動作指示信号を受信後、当該スイッチ制御信号=「バスSWOFF(PO)」を該当装置である通信制御装置PO 回線SW 32へ出力することにより、対策することを可能とする。
FIG. 6 shows the operation timing of the first embodiment. As shown in the above description of the operation, this figure shows that the line usage right grant signal GNT to the central
本実施例1によれば、故障モードとして考えられる回線1 60信号固着発生、又は調停制御部12の異常により発生する回線使用権許可信号GNTの同時出力を検出し、対策することにより回線2 61へのデータ衝突を回避し、安全性を向上させることが可能となる。
According to the first embodiment, it is possible to detect the simultaneous use of the line usage right permission signal GNT generated due to the occurrence of the sticking of the
〔実施例2の説明〕
図7と図8において回線診断装置にて監視,検出する調停制御部の故障モードと異常動作、および異常検出時の別対策手法を説明する。図7は回線診断装置20がスイッチ制御信号の異常検出手段と診断フローを示す。図8は回線診断装置20が回線使用権許可信号GNTの異常検出手段と診断フローを示す。
[Description of Example 2]
7 and 8, the failure mode and abnormal operation of the arbitration control unit monitored and detected by the line diagnosis apparatus, and another countermeasure method when an abnormality is detected will be described. FIG. 7 shows an abnormality detection means for the switch control signal and a diagnosis flow. FIG. 8 shows an abnormality detection means and a diagnosis flow of the line usage right grant signal GNT.
図7では調停制御部12内監視部22にバスSW出力状態CHK部26を有する。当該バスSW出力状態CHK部26は、回線1 60と回線2 61を監視する。回線2 61上の信号の一部として中央演算記憶装置CPU 10、又は通信制御装置PO 30が出力する安全データ転送ステータス信号=「安全データ転送中」を示していれば、安全データ転送中であるとみなし、転送先アドレススロットとスイッチ制御信号のオン/オフ状態を比較,照合する。安全データ転送ステータス信号=「安全データ転送中」出力の目的は、制御装置全体に安全データ転送中であることを通知することである。回線2 61に転送されるデータの種別として、制御対象70への入出力データや保護指令データを含む
「安全データ」と、主に監視等に使用される通信データを含む「一般データ」に大別される。本発明の回線診断装置は、「安全データ転送中」検出時において回線2 61上に転送される「安全データ」保護を目的として、何らかの回線、又は調停制御部に関わる異常発生時に制御装置自体が危険側動作に陥らない様、診断と異常検出時の対策を実施するものである。
In FIG. 7, the
図8では調停制御部12内監視部22にGNT出力状態CHK部27を有する。当該
GNT出力状態CHK部27は、回線1 60と回線2 61を監視する。回線2 61上安全データ転送ステータス信号=「安全」を示していれば、安全データ転送中であるとみなし、転送先アドレススロットとGNT出力先スロットを比較,照合する。
In FIG. 8, the monitoring
図7と図8に示す手段において異常を検出した場合は、動作指示部21が回線制御部
13に対して動作指示信号を出力する。動作指示信号を受信した回線制御部13は、調停制御部12のある故障モードにより発生するスイッチ制御信号、又はGNT信号異常が発生したと認識し、現在の出力データに関する停止処理ステートに遷移する。停止手段としては、現在の出力データフリーズ、又はセーブティシャットダウン信号出力による安全停止等手法として考えられるが、それら方式については本発明に限定するものではない。
When an abnormality is detected in the means shown in FIGS. 7 and 8, the
本実施例2によれば、故障モードとして考えられる回線1 60信号固着発生、又は調停制御部12の異常により発生するスイッチ制御信号、又はGNT信号の誤出力を検出し、対策することにより安全性を向上させることが可能となる。具体的には図7に示す手段では、バスSWオン/オフ制御により安全データ保護を実現する場合において、二重故障発生時のデータ衝突回避を可能とする。例えばバスSWオン/オフ制御により安全データに影響を及ぼす可能性がある装置の回線SWを切断する対策を採用する場合において、当該回線SWを切断した装置側が誤動作し、且つ当該装置へのスイッチ制御信号が異常となる二重故障が発生した場合に発生し得る異常を回避する事が可能となることを意味する。また図8に示す手段では、誤スロットへのGNT信号出力によるタイムアウト発生と二重故障発生時のデータ衝突を防止することが可能であり、実施例1と同様に制御装置内データ転送、および調停制御動作に関する安全性向上に寄与する。
According to the second embodiment, safety can be achieved by detecting and taking countermeasures against the occurrence of
〔実施例3の説明〕
図9において回線診断装置にて監視,検出する調停制御部の故障モードと異常動作、および異常検出時の別対策手法を説明する。図9は回線診断装置20が調停制御部12内状態遷移の異常検出手段と診断フローを示す。
[Description of Example 3]
In FIG. 9, the failure mode and abnormal operation of the arbitration control unit monitored and detected by the line diagnosis apparatus, and another countermeasure method when an abnormality is detected will be described. FIG. 9 shows an abnormality detection means and a diagnosis flow of the state change in the
図9では調停制御部12内の監視部22に状態遷移CHK部28を有する。当該状態遷移CHK部28は、調停制御部12が出力する調停状態遷移STATE信号23と回線1 60と回線2 61を監視する。状態遷移CHK部28は状態遷移STATE信号23の状態遷移順序妥当性をチェックする。
In FIG. 9, the
図2に示す調停制御部12の調停部14が行う正常動作時の状態遷移は、図3の通りである。通常図9のようにT0(IDLE)110→T1(ARB)111→T2
(ACKWAIT)112→T3(ACKBUSY)113→T4(WAIT)114が正常動作時の状態遷移である。本実施例ではSTATE=T0時はSTATE信号23=001を出力し、STATE=T1時はSTATE信号23=002を出力、以下同様にSTATE信号23=011→100→101を出力する。状態遷移CHK部28は前記状態遷移時に出力されるSTATE信号23に対応するCHK1 100,CHK2
101,CHK3 102,CHK4 103,CHK5 104により監視し、状態異常を検出した場合、実施例2と同様な出力データ停止策を執り行う。CHK1〜CHK5はソフトウェアではなくハードウェアにより実現し、状態遷移の切替となる切替トリガ信号によりチェックタイミングが与えられる。CHK1〜CHK4までのSTATE信号期待値と、実際の図2において調停部14から出力されるSTATE信号23を比較・照合する照合部29が監視部22内状態遷移CHK部28に有し、切替トリガ信号により照合を行う手段を持つことを特徴とする。
The state transition during normal operation performed by the
(ACKWAIT) 112 → T3 (ACKBUSY) 113 → T4 (WAIT) 114 is a state transition during normal operation. In this embodiment, the
101,
異常動作時の例として、CHK1 100=STATE=001で正常、CHK2
101=STATE=010で正常、CHK3 102=STATE=100(期待値=011)となり、CHK3 102で検出するACKWAIT状態にて状態遷移異常を検出した場合、図2に示すGNT切替指示(信号)16の出力タイミングを誤り、複数の装置に対する回線使用権許可信号GNTを同時に出力することにより、回線2 61上でデータ衝突が発生する可能性がある。前記異常検出時、状態遷移CHK部28は、調停制御部12の機能異常として、動作指示部21へ報告し、実施例2に示す手法により出力データを停止する手段を講ずる。
As an example of abnormal operation,
101 = STATE = 010 is normal,
本実施例3によれば、故障モードとして考えられる調停制御部12内調停部14内状態遷移異常、又は内部論理状態遷移ステータスビット化けや、調停制御部動作を実現する
LSI内部信号固着により発生する状態遷移異常を検出し、対策することにより実施例1と同様に制御装置内データ転送、および調停制御動作に関する安全性向上に寄与する。
According to the third embodiment, it occurs due to a state transition abnormality in the
〔実施例4の説明〕
図10と図11において回線診断装置の診断テスト手段について説明する。図10は診断装置テスト時の動作フローを示す。図11には同じく動作タイミングチャートを示す。
[Description of Example 4]
The diagnostic test means of the line diagnostic apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 10 shows an operation flow during the diagnostic device test. FIG. 11 also shows an operation timing chart.
図10の制御装置は中央演算記憶装置CPU 10と回線診断装置20から構成される。中央演算記憶装置CPU 10内には、ソフトウェア処理により回線診断装置20を診断テストするために使用する診断テストパターンを生成するマイクロプロセッサμP
170と、生成したテストパターンを格納する診断テストパターン格納部15,診断テストパターンを回線2 61を介して転送する回線制御部13からなる。次に回線診断装置20の構成は以下の通りである。回線診断装置20は、回線1 60と回線2 61の信号を監視する監視部22と、前記中央演算記憶装置CPU 10で生成する診断テストパターンを回線2 61を介して転送し格納する診断テストパターン設定部124と、中央演算記憶装置CPU 10のマイクロプロセッサ14によるソフトウェア指示により、診断テスト起動制御を行う診断制御部125と、前記診断テスト指示126,127により診断制御部が行う診断テスト起動指令122,123に対して、通常監視動作と診断テスト動作との切替を行う切替SW−A 120および切替SW−B 121から構成される。
The control device shown in FIG. 10 includes a central
170, a diagnostic test
以下動作フローについて図10を用いて説明する。中央演算記憶装置CPU 10は対象となる回線診断装置20へのテストパターンをマイクロプロセッサμP 170が作成し診断テストパターン格納部15へ書き込む。書き込むタイミングは、初期設定時に初回のみ格納するか、実行毎に更新し再書込みするかの手法をとる。書込みを行う診断テストパターンは、回線診断装置20が正常を検出するパターンと回線診断装置20が異常を検出するパターン両方を準備する。図11にテストパターン詳細テーブル内容について説明する。マイクロプロセッサμP 170が作成するテストパターン情報としては、実施例1で説明する回線使用権許可信号GNTの同時出力を模擬するパターンとして、正常パターンである「GNT信号正常パターン」160と異常パターンである「GNT信号異常パターン」161を生成し格納する。同様に実施例2で説明するスイッチ制御信号異常を模擬するパターンとして、正常パターンである「スイッチ制御信号正常パターン」162と異常パターンである「スイッチ制御信号異常パターン」163を生成し格納する。同様に実施例3で説明する状態制御にかかるSTATE信号23の状態異常を模擬するパターンとして、正常パターンである「状態遷移STATE信号正常パターン」164と異常パターンである「状態遷移STATE信号異常パターン」165を生成し格納する。中央演算記憶装置CPU 10のマイクロプロセッサμP 170は前記テストパターンを順次読みだし、回線診断装置20内の診断テストパターン設定部124へ回線2 61を介して読み出したテストパターンを書き込む。テストパターンの書込みが完了すると、中央演算記憶装置CPU 10のマイクロプロセッサμP 170は回線診断装置20内の診断制御部125へ回線2 61を介して診断テスト指示127を発行する。本診断テスト指示により診断制御部125は切替指示信号122,123を切替SW−A 120と切替
SW−B 121へ出力する。切替SW−A 120は回線2 61の切替スイッチであり、切替SW−B 121は回線1 60の切替スイッチである。どちらの切替SWも回線1,回線2側からのデータ,信号と診断テストパターン設定部のデータパターンを切替えることで監視部22へ出力する役割を持つ。通常動作時は、SW−A 120とSW−B 121は、回線1 60と回線2 61側に接続されている状態である。前記診断テスト指示127により診断制御部125が出力する切替指示信号122,123により、切替SW−A 120と切替SW−B 121は診断テストパターン設定部124側へ接続を切替える。切替動作完了後、診断テストパターン設定部124に格納されるテストパターンデータを切替SW−A 120と切替SW−B 121を介して、監視部22へ出力する。監視部22はテストパターン受信後、監視部のテスト動作を行い、正常パターン受信時であれば結果を診断ステータス部125へ書き込む。また異常パターン受信時であれば同様に結果を診断ステータス部125へ書き込む。診断テスト書込み完了後、診断テスト書込み完了フラグを診断ステータス部125へセットすることにより中央演算記憶装置CPU 10への完了通知126を行う。完了通知126を受信した中央演算記憶装置CPU 10は診断ステータス部125の結果情報を読込、結果判定を行う。正常パターン書込み時の期待値は「ステータス=正常」であり異常パターン書込み時の期待値は「ステータス=異常」であるが、これと反する結果が得られた場合は診断テストエラーと判断する。診断テストエラーを検出した場合、回線診断装置20の調停制御に関わる診断動作が正常に機能しないことを意味しており、診断テストを放棄した場合、通常動作においては問題にならないが、調停制御部の異常発生時に異常検出できない事態になることから、二重故障が発生した場合において、安全性への影響が考えられる。よって中央演算記憶装置CPU 10が診断テストエラーを検出した時には、安全データを停止する手段をとる。
The operation flow will be described below with reference to FIG. The central
次に図12に回線診断装置20の診断テスト時の動作タイミングチャートを示す。図
12は中央演算記憶装置CPU 10と本発明となる回線診断装置20、およびその他入力装置1と回線2 61との間における診断テスト動作時のタイミングを示したものである。中央演算記憶装置CPU 10は最初に回線2 61の診断テストを実施する。中央演算記憶装置CPU 10からの回線2診断テスト指令140を出力することにより、回線2診断装置が回線2 61の診断テスト処理145を行う。処理が完了すると中央演算記憶装置CPU 10は終了確認ACK 141を受け取り処理完了を認識する。回線2診断テスト処理が完了後、中央演算記憶装置CPU 10は、回線診断装置20の診断テストおよびその他装置の診断テスト処理に移行する。本実施例の図10,図11にて説明するとおり、中央演算記憶装置CPU 10はテストパターン設定142を発行し、診断テストトリガ指令143を発行する。これにより各装置により診断テスト動作146,
147が行われ、最後に終了確認として終了確認ACK 144を受け取り処理完了を認識する。
Next, FIG. 12 shows an operation timing chart during the diagnostic test of the line
147 is performed, and finally an
本実施例4によれば、本発明となる回線診断装置20の診断テストを中央演算記憶装置CPU 10のマイクロプロセッサμP 170が生成するテストパターンにより診断テストを実施することにより、二重故障が発生した場合の安全性確保を可能とすることを特徴とする。本診断テスト処理は、オンライン処理実行中の制御周期において、一部のソフトウェア処理時間をテスト処理に割り当てることで行う。
According to the fourth embodiment, the diagnostic test of the line
以上において、回線診断装置20等の各装置は、機能ブロック図を用いて示したが、中央演算記憶装置及び前述した機能を実現させるプログラムで構成して良いことはもちろんである。
In the above, each device such as the
10…中央演算記憶装置CPU、11…データレジスタ、12…調停制御部、13…回線制御部(CPU)、14…調停部、15…GNT生成部、16…GNT切替指示、20…回線診断装置、21…動作指示部、22…監視部、23…STATE信号、24…動作指示信号、25…GNT同時出力CHK部、26…バスSW出力状態CHK部、27…
GNT出力状態CHK部、28…状態遷移CHK部、29…照合部、30…通信制御装置PO、31…回線制御部(通信制御装置PO)、32…回線SW(通信制御装置PO)、33…データレジスタ(通信制御装置PO)、35,85,95,97…回線使用権許可信号GNT、36,86,96,98…回線使用権要求信号REQ、40…入力装置1、41…回線SW(入力装置1)、42…入力データレジスタ(入力装置1)、43…プロセス入力データ、50…出力装置1、51…回線SW(出力装置1)、52…出力データレジスタ(出力装置1)、53…プロセス出力データ、60…回線1、61…回線2、
62…回線3、70…制御対象、80…通信制御装置P1、90…通信制御装置P2、
100…状態遷移CHK1、101…状態遷移CHK2、102…状態遷移CHK3、
103…状態遷移CHK4、104…状態遷移CHK5、110…状態IDLE、111…状態ARB、112…状態ACKWAIT、113…状態ACKBUSY、114…状態WAIT、120…切替SW−A、121…切替SW−B、122,123…切替指示信号、124…診断テストパターン設定部、125…診断制御部/診断ステータス部、
126…診断テストステータス確認、127…診断テスト指示、130,131,132…調停制御部診断処理、133…入力処理A、134…入力処理B、135…演算処理、140…回線2診断テスト指令、141…終了確認ACK(回線2診断テスト指令)、
142…テストパターン設定指示、143…診断テストトリガ指令、144…終了確認
ACK(回線1診断テスト指令)、145…診断2診断テスト処理、146…診断1診断テスト処理、147…入力装置1診断テスト処理、153,154,155…スイッチ制御信号。
DESCRIPTION OF
GNT output state CHK section, 28 ... state transition CHK section, 29 ... collation section, 30 ... communication control apparatus PO, 31 ... line control section (communication control apparatus PO), 32 ... line SW (communication control apparatus PO), 33 ... Data register (communication control device PO), 35, 85, 95, 97... Line usage right permission signal GNT, 36, 86, 96, 98... Line usage right request signal REQ, 40. Input device 1), 42 ... Input data register (input device 1), 43 ... Process input data, 50 ...
62 ...
100 ... state transition CHK1, 101 ... state transition CHK2, 102 ... state transition CHK3,
103 ... State transition CHK4, 104 ... State transition CHK5, 110 ... State IDLE, 111 ... State ARB, 112 ... State ACKWAIT, 113 ... State ACKBUSY, 114 ... State WAIT, 120 ... Switching SW-A, 121 ... Switching SW-
126: diagnostic test status confirmation, 127: diagnostic test instruction, 130, 131, 132: arbitration control unit diagnostic processing, 133: input processing A, 134: input processing B, 135: arithmetic processing, 140:
142 ... test pattern setting instruction, 143 ... diagnostic test trigger command, 144 ... end confirmation ACK (
Claims (16)
The arithmetic unit is caused to monitor a signal transmitted / received via the first communication line in order to arbitrate the right to use the second communication line, determine an abnormality based on the monitoring, and determine that the arbitration unit is abnormal If so, a line diagnosis program for outputting a signal for suppressing communication of the second communication line.
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