一种三机热备份计算机看门狗复位实现方法及复位电路的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种三机热备份计算机看门狗复位实现方法及三机热备份计算机看门狗复位电路。本发明的三机热备份计算机看门狗复位实现方法包括：S1、设置两份双模热备份的看门狗电路，分别为主份看门狗电路和备份看门狗电路；S2、设置复位电路；S3、主份看门狗电路输出的狗咬信号与备份看门狗电路输出的狗咬信号经过“与”门进行逻辑“与”处理后输出给复位电路；S4、复位电路在接受到两份看门狗电路均输出狗咬信号之后向三机热备份计算机输出看门狗复位信号。本发明中各单机独立输出两份看门狗清狗信号，分别独立送两份看门狗电路，只有当两份看门狗电路均要进行狗咬复位时，才能实现对三机的看门狗复位，提高三机可靠性。
【专利说明】一种三机热备份计算机看门狗复位实现方法及复位电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机“看门狗”设计领域，特别是一种三机热备份计算机看门狗复位实现方法及三机热备份计算机看门狗复位电路。
【背景技术】
[0002]看门狗复位是一种计算机硬件容错方法，实现方法上可分为单模看门狗、双模冷备份看门狗和双模热备份看门狗。单模看门狗可靠性较低，当单份看门狗失效时，很容易会造成整机失效。
[0003]对于已有的双模冷备份看门狗复位实现方法，若一份看门狗故障时，切换至另一份看门狗的速度较慢，而三机热备份计算机对实时性要求高，所以现有技术中所应用的双机冷备份的看门狗复位实现方法不能用于三机热备份计算机看门狗复位实现方法。
[0004]以往三机热备份计算机容错看门狗复位设计中故障处理能力较弱，可靠性较低。看门狗复位敏感度较高，在出现单点故障情况下，易出现三机瞬间或连续看门狗狗咬复位而造成二机失效。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题为:提供一种三机热备份计算机看门狗复位实现方法及三机热备份计算机看门狗复位电路，克服现有技术易由单点故障而出现三机瞬间或连续看门狗狗咬复位而造成二机失效的冋题，提尚二机看门狗复位可靠性。
[0006]本发明的技术方案为:一种三机热备份计算机看门狗复位实现方法，包括:S1、设置两份双模热备份的看门狗电路，分别为主份看门狗电路和备份看门狗电路；S2、设置复位电路；S3、主份看门狗电路输出的狗咬信号与备份看门狗电路输出的狗咬信号经过“与”门进行逻辑“与”处理后输出给复位电路；S4、复位电路在接受到两份看门狗电路均输出狗咬信号之后向三机热备份计算机输出看门狗复位信号。
[0007]进一步地，复位电路包括两份双模热备份的复位电路，分别为主份复位电路和备份复位电路。
[0008]进一步地，“与”门包括两份，两份“与”门均接收主份看门狗电路输出的信号和备份看门狗电路输出的狗咬信号，其中，一份“与”门将输出信号传递给主份复位电路，另一份“与”门将输出信号传递给备份复位电路。
[0009]进一步地，三机热备份计算机各单机独立输出两路清狗信号，两路清狗信号的输出电路彼此独立，其中一路分别送至两份看门狗电路，另一路也分别送至两份看门狗电路。
[0010]进一步地，主份复位电路和备份复位电路均包括一套给三机同时输出复位信号的电路。
[0011]根据本发明的技术方案的另一方面，提供一种三机热备份计算机看门狗复位电路，包括:两份双模热备份的看门狗电路，分别为主份看门狗电路、备份看门狗电路；两份双模热备份的复位电路，分别为主份复位电路和备份复位电路；与门I和与门2 ;其中，三机热备份计算机给出的清狗信号I和清狗信号2均作为主份看门狗电路和备份看门狗电路的输入；主份看门狗电路的主份狗咬信号I通过与门I的第一输入管脚输入到与门1，备份看门狗电路的备份狗咬信号2通过与门I的第二输入管脚输入到与门I ;主份看门狗电路的主份狗咬信号2通过与门2的第一输入管脚输入到与门2，备份看门狗电路的备份狗咬信号I通过与门2的第二输入管脚输入到与门2 ;与门I的输出端和主份复位电路的输入端相连，与门2的输出端和备份复位电路的输入端相连；主份复位电路的输出和备份复位电路的输出相连后作为三机热备份计算机的整机复位信号的输出端。
[0012]进一步地，主份看门狗电路包括或门、14位计数器、单稳态触发器；其中，清狗信号I通过或门的第一输入端输入到或门，清狗信号2通过或门的第二输入端输入到或门，或门的输出和14位计数器的输入端相连；14位计数器的输出端和单稳态触发器的触发输入端相连；单稳态触发器通过第一互补输出端输出狗咬信号1，通过第二互补输出端输出狗咬信号2。
[0013]进一步地，备份看门狗电路包括或门、14位计数器、单稳态触发器；其中，清狗信号I通过或门的第一输入端输入到或门，清狗信号2通过或门的第二输入端输入到或门，或门的输出和14位计数器的输入端相连；14位计数器的输出端和单稳态触发器的触发输入端相连；单稳态触发器通过第一互补输出端输出狗咬信号1，通过第二互补输出端输出狗咬信号2。
[0014]进一步地，主份复位电路包括微分电路、非门1、非门2和集电极开路门电路；其中，狗咬信号I和狗咬信号2经过“与”操作之后通过微分电路的输入端输入到微分电路，微分电路的输出端和非门I的输入端相连；非门I的输出端和非门2的输入端相连；非门2的输出端和集电极开路门电路的输入端相连；集电极开路门电路输出三路复位信号，包括A机复位信号、B机复位信号和C机复位信号。
[0015]进一步地，备份复位电路包括微分电路、非门1、非门2和集电极开路门电路；其中，狗咬信号I和狗咬信号2经过“与”操作之后通过微分电路的输入端输入到微分电路，微分电路的输出端和非门I的输入端相连；非门I的输出端和非门2的输入端相连；非门2的输出端和集电极开路门电路的输入端相连；集电极开路门电路输出三路复位信号，包括A机复位信号、B机复位信号和C机复位信号。
[0016]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0017](I)各单机独立输出两份看门狗清狗信号，分别独立送两份份看门狗电路，只有当两份看门狗电路均要进行狗咬复位时，才能实现对三机的看门狗复位，提高三机可靠性。
[0018](2)看门狗电路在计数器后使用一个单稳态触发器，可保证在疯狗(器件失效导致的看门狗故障)情况下看门狗复位电路不重复输出复位信号。
[0019](3)采用双模热备份设计，实现方法结构清晰、电路实现简单、容错能力强，具有较高的可靠性。
[0020](4)两份看门狗狗咬信号输出采用“与”逻辑，即两份看门狗均发生狗咬复位才能实现对三机的看门狗复位，可保证在单重故障下不会造成三机狗咬复位，降低了整机看门狗复位敏感度。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1示出了本发明的三机热备份计算机看门狗复位实现方法的电路示意图。
[0022]图2示出了本发明中的主/备看门狗电路的示意图。
[0023]图3示出了本发明中的主/备复位电路的示意图。
【具体实施方式】
[0024]三机容错看门狗复位电路为双模热备份，两份看门狗发送来的狗咬信号(复位信号)采用“与”逻辑进行处理后送三机进行看门狗复位，即两份狗咬信号均有效才能对三机进行看门狗复位，防止单份看门狗失效造成三机狗咬复位。三机各单机分别输出两路清容错看门狗信号(清狗信号)，两路清容错看门狗信号输出电路完全独立，并分别独立送给两份容错看门狗，实现清狗功能，防止清狗信号单点故障造成两份看门狗均复位。通过多种故障处理措施，确保了三机容错看门狗电路不发生由于单点故障造成三机发生瞬时或连续的狗咬复位现象，提高了三机看门狗电路可靠性。
[0025]图1所示为本发明方法原理示意图。本发明的三机热备份计算机看门狗复位电路，包括:两份双模热备份的看门狗电路，分别为主份看门狗电路、备份看门狗电路；两份双模热备份的复位电路，分别为主份复位电路和备份复位电路；两个与门:与门I和与门2。在连接关系上，三机热备份计算机给出的清狗信号I和清狗信号2均作为所述主份看门狗电路和所述备份看门狗电路的输入；主份看门狗电路输出的主份狗咬信号I通过与门I的第一输入管脚输入到与门1，备份看门狗电路的备份狗咬信号2通过与门I的第二输入管脚输入到与门I ;主份看门狗电路输出的主份狗咬信号2通过与门2的第一输入管脚输入到与门2，备份看门狗电路的备份狗咬信号I通过与门2的第二输入管脚输入到与门2 ;与门I的输出端和主份复位电路的输入端相连，与门2的输出端和备份复位电路的输入端相连；主份复位电路的输出端和备份复位电路的输出端相连后作为三机热备份计算机的整机复位信号的输出端。
[0026]在线路上，本发明采取一份看门狗信号与另一份看门狗电路发送来的信号进行“与”操作，然后输出作为复位电路的输入信号，完成对三机的同时复位。即只有当两份看门狗电路均要进行狗咬复位时，才能实现对三机的看门狗复位。
[0027]参见图2所示，本发明中的主份看门狗电路包括或门、14位计数器、单稳态触发器。其中，清狗信号I通过或门的第一输入端输入到或门，所述清狗信号2通过或门的第二输入端输入到或门，或门的输出端和14位计数器的输入端相连；14位计数器的输出端和单稳态触发器的触发输入端相连；单稳态触发器通过第一互补输出端输出狗咬信号1，通过第二互补输出端输出狗咬信号2。
[0028]参见图2所示，本发明中的备份看门狗电路包括或门、14位计数器、单稳态触发器。其中，清狗信号I通过或门的第一输入端输入到或门，所述清狗信号2通过或门的第二输入端输入到或门，或门的输出端和14位计数器的输入端相连；14位计数器的输出端和单稳态触发器的触发输入端相连；单稳态触发器通过第一互补输出端输出狗咬信号1，通过第二互补输出端输出狗咬信号2。
[0029]参见图3所示，本发明中的主份复位电路包括微分电路、非门1、非门2和集电极开路门电路；其中，狗咬信号I和狗咬信号2经过“与”操作之后通过微分电路的输入端输入到微分电路，微分电路的输出端和非门I的输入端相连；非门I的输出端和非门2的输入端相连；非门2的输出端和集电极开路门电路的输入端相连；集电极开路门电路输出三路复位信号，包括A机复位信号、B机复位信号和C机复位信号。
[0030]参见图3所示，本发明中的备份复位电路包括微分电路、非门1、非门2和集电极开路门电路；其中，狗咬信号I和狗咬信号2经过“与”操作之后通过微分电路的输入端输入到微分电路，微分电路的输出端和非门I的输入端相连；非门I的输出端和非门2的输入端相连；非门2的输出端和集电极开路门电路的输入端相连；集电极开路门电路输出三路复位信号，包括A机复位信号、B机复位信号和C机复位信号。
[0031]本发明方法可通过硬件电路设计实现，也可采用可编程逻辑器件进行硬件编程实现，实现方式灵活。
[0032]本发明方法的具体实现步骤如下:
[0033]I)上电/复位后单机初始化；
[0034]2)各单机独立输出两份看门狗清狗信号；
[0035]3)采用双模热备份的形式设计两份看门狗电路；
[0036]4)采用双模热备份的形式设计两份复位电路；
[0037]5)各单机两份看门狗清狗信号分别独立送两份看门狗电路，若当班机有清狗信号跳回至第5)步开头循环，若当班机无清狗信号且累积一定时间则看门狗电路发出狗咬信号，继续下一步；
[0038]6)两份看门狗的狗咬信号输出采用“与”逻辑，即两份看门狗均发生狗咬复位时实现对三机的看门狗复位，跳转到第I)步。
[0039]具体来说:
[0040]对于第3)步中采用双模热备份的形式设计两份看门狗电路和第4)步中采用双模热备份的形式设计两份复位电路。具体为两份看门狗电路和两份复位电路同时加电工作，每份看门狗电路包括一个14位计数器、一个单稳态触发器；每份复位电路包括一套给三机同时输出复位信号的电路。两份看门狗输出信号采用“与”逻辑之后分别送至主份复位电路和备份复位电路。
[0041]对于第5)步，具体为当14位计数器的计数功能没有被当班计算机的清狗信号复位，则经过约5秒左右后，计数器的Q12端将产生一个上升沿，使单稳态触发器输出端产生一个约15秒宽的正脉冲，可保证在疯狗情况下单稳态触发器不重复输出正脉冲。因为15秒的正脉冲可保证计算机正常完成复位的时间，15秒内不重复输出即不会影响计算机正常复位。此正脉冲经微分处理后与另一份看门狗电路发送来的看门狗输出信号进行“与”操作，然后输出作为复位电路的输入信号，完成对三机热备份计算机的同时复位。也即只有当两份看门狗电路均输出狗咬信号时，才能实现对三机热备份计算机的看门狗复位，这样可保证在单重故障下不会造成三机狗咬复位，降低了整机看门狗复位敏感度，提高了三机热备份计算机的可靠性。
[0042]本发明未公开技术属本领域技术人员公知常识。
【权利要求】
1.一种三机热备份计算机看门狗复位实现方法，其特征在于，包括: 51、设置两份双模热备份的看门狗电路，分别为主份看门狗电路和备份看门狗电路； 52、设置复位电路； 53、所述主份看门狗电路输出的信号与所述备份看门狗电路输出的狗咬信号经过“与”门进行逻辑“与”处理后输出给所述复位电路； 54、所述复位电路在接受到两份看门狗电路均输出狗咬信号之后向三机热备份计算机输出看门狗复位信号。
2.根据权利要求1所述的三机热备份计算机看门狗复位实现方法，其特征在于，所述复位电路包括两份双模热备份的复位电路，分别为主份复位电路和备份复位电路。
3.根据权利要求2中的任一项所述的三机热备份计算机看门狗复位实现方法，其特征在于，所述“与”门包括两份，两份“与”门均接收所述主份看门狗电路输出的信号和所述备份看门狗电路输出的狗咬信号，其中，一份“与”门将输出信号传递给主份复位电路，另一份“与”门将输出信号传递给备份复位电路。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的三机热备份计算机看门狗复位实现方法，其特征在于，三机热备份计算机各单机独立输出两路清狗信号，两路所述清狗信号的输出电路彼此独立，其中一路分别送至两份看门狗电路，另一路也分别送至两份看门狗电路。
5.根据权利要求2至3中的任一项所述的三机热备份计算机看门狗复位实现方法，其特征在于，所述主份复位电路和所述备份复位电路均包括一套给三机同时输出复位信号的电路。
6.一种三机热备份计算机看门狗复位电路，其特征在于，包括: 两份双模热备份的看门狗电路，分别为主份看门狗电路、备份看门狗电路； 两份双模热备份的复位电路，分别为主份复位电路和备份复位电路； 与门I和与门2 ; 其中，三机热备份计算机给出的清狗信号I和清狗信号2均作为所述主份看门狗电路和所述备份看门狗电路的输入； 主份看门狗电路输出的主份狗咬信号I通过与门I的第一输入管脚输入到与门1，备份看门狗电路输出的备份狗咬信号2通过与门I的第二输入管脚输入到与门I ; 主份看门狗电路输出的主份狗咬信号2通过与门2的第一输入管脚输入到与门2，备份看门狗电路输出的备份狗咬信号I通过与门2的第二输入管脚输入到与门2 ; 与门I的输出端和主份复位电路的输入端相连，与门2的输出端和备份复位电路的输入端相连； 主份复位电路的输出端和备份复位电路的输出端相连后作为三机热备份计算机的整机复位信号的输出端。
7.根据权利要求6所述的三机热备份计算机看门狗复位电路，其特征在于，所述主份看门狗电路包括或门、14位计数器、单稳态触发器； 其中，所述清狗信号I通过所述或门的第一输入端输入到所述或门，所述清狗信号2通过所述或门的第二输入端输入到所述或门，所述或门的输出端和14位计数器的输入端相连； 14位计数器的输出端和所述单稳态触发器的触发输入端相连； 所述单稳态触发器通过第一互补输出端输出狗咬信号1，通过第二互补输出端输出狗咬信号2。
8.根据权利要求6、7中的任一项所述的三机热备份计算机看门狗复位电路，其特征在于，所述备份看门狗电路包括或门、14位计数器、单稳态触发器； 其中，所述清狗信号1通过所述或门的第一输入端输入到所述或门，所述清狗信号2通过所述或门的第二输入端输入到所述或门，所述或门的输出端和14位计数器的输入端相连； 14位计数器的输出端和单稳态触发器的触发输入端相连； 所述单稳态触发器通过第一互补输出端输出狗咬信号1，通过第二互补输出端输出狗咬信号2。
9.根据权利要求6所述的三机热备份计算机看门狗复位电路，其特征在于，所述主份复位电路包括微分电路、非门1、非门2和集电极开路门电路； 其中，狗咬信号1和狗咬信号2经过“与”操作之后通过微分电路的输入端输入到微分电路，微分电路的输出端和非门1的输入端相连； 非门1的输出端和非门2的输入端相连； 非门2的输出端和集电极开路门电路的输入端相连； 集电极开路门电路输出三路复位信号，包括八机复位信号、8机复位信号和机复位信号。
10.根据权利要求6、7、9中的任一项所述的三机热备份计算机看门狗复位电路，其特征在于，所述备份复位电路包括微分电路、非门1、非门2和集电极开路门电路； 其中，狗咬信号1和狗咬信号2经过“与”操作之后通过微分电路的输入端输入到微分电路，微分电路的输出端和非门1的输入端相连； 非门1的输出端和非门2的输入端相连； 非门2的输出端和集电极开路门电路的输入端相连； 集电极开路门电路输出三路复位信号至三机热备份计算机，包括4机复位信号、8机复位信号和机复位信号。
【文档编号】G06F1/24GK104484237SQ201410771360
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】李森, 刘波, 刘超伟, 程照强, 赵卫华, 胡洪凯, 于丹, 梁洁玫, 王勇, 张高 申请人:北京控制工程研究所