Brevet FR2461261A1 — publié le 19810130

- 1 - Dispositif de contrôle de bon fonctionnement d'un équipement électronique L'invention se réfère à un dispositif de contrôle de bon fonction- nement d'un équipement électronique avec n circuits à contrôler, chaque circuit ayant une borne qui, dans l'un de ses états signale une faute de ce circuit, le dispositif comportant des moyens de regrou- pement de fautes, qui sont commandés par lesdites bornes et des moyens de simulation de fautes, qui, en opération de simulation, mettent cycliquement lesdites bornes en état de faute. L'invention se réfère à un équipement électronique tel que les bases de temps d'un ordinateur ou d'un central de commutation numérique, qui doivent fonctionner avec une sécurité accrue. A ces fins, on rend souvent de tels équipements redondants, et on fournit comme signal de sortie le signal majoritaire des différentes unités identiques. En outre, il faut contrôler de façon permanente ou répétée le bon fonctionnement des différentes unités, pour que des unités en panne ne réduisent pas trop le degré de redondance. A ces fins, il est connu d'associer des moyens de détection de fautes aux différents circuits dont est constitué l'équipement électronique à contrôler. Ces moyens de détection de fautes sont par exemple constitués par des comparateurs logiques, qui comparent dans une structure redondante la sortie d'un circuit avec le signal majoritaire associé. Dès qu'il y a une divergence, ces moyens signalent la faute avec ou sans indication du lieu de cette faute (localisation). Pour le contrôle de ces moyens de détection de fautes, il faut pouvoir simuler une faute. Il faut donc créer volontairement une faute et analyser la réponse des moyens de détection et de regroupement de fautes. Un dispositif réalisant la simulation simultanée des n fautes ne contr8le que partiellement l'ensemble des moyens de détection et de regroupement de fautes. L'invention a pour but de perfectionner un tel dispositif de contrôle, dispositif dans lequel les moyens de simulation sont également vérifiés lors du contrôle de bon fonctionnement de l'équipement. L'idée de base de l'invention est d'associer une adresse à chaque circuit et de prévoir plus d'adresses qu'il y a de circuits à désigner. Lorsqu'une adresse associée à un circuit est activée, les moyens de détection, et par conséquent les moyens de regroupement, devraient signaler une faute, alors que dans le cas contraire, c'est-à-dire, si l'adresse associée à un circuit non existant est activée, ces moyens de détection ne devraient pas réagir. Avantageusement, l'adresse émise par un compteur, est transforfnée deux fois avant application au circuit, une transformation étant l'inverse 2 2 4 612 6 1 de l'autre. Pour cela, on fait usage de la présence d'adresses non réelles pour découvrir des fautes de transmission de l'adresse entre les moyens de simulation, c'est-à-dire entre le compteur cyclique d'adresses et les circuits. Avantageusement, la deuxième transformation a lieu près des circuits à contrôler, la fonction de transformation étant la même pour tout un groupe de circuits, qui sont réunis en pratique sur une carte commune, alors qu'il y a des fonctions de transformation différentes d'une carte à l'autre. L'invention sera décrite ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et d'un dessin unique, qui représente schématiquement un dispositif selon l'invention. Cet exemple de réalisation concerne une base de temps redondante à sécurité accrue, telle qu'elle fait par exemple l'objet du brevet français 77 14 184. Mais il est bien entendu, que l'invention est généralement appli- cable à tout équipement électronique pourvu de moyens de détection et de regroupement de fautes. Sur la figure, on n'a montré schématiquement que les éléments du dis- positif de contrôle, alors que l'équipement à contrôler proprement dit n'est pas représenté. Dans une base de temps, on contrôle par exemple les critères suivants-: 1 - Valeur des tensions d'alimentation: on compare une telle tension dans un comparateur avec un seuil, et on constate une faute lorsque la tension d'alimentation franchit ce seuil. En cas de simulation, il suffit de modifier la valeur de la tension de seuil pour déclencher une faute. 2 - Valeur de la fréquence d'un oscillateur; on associe à la fréquence de l'oscillateur une tension et on compare cette dernière avec un seuil. En cas de simulation, on modifie ce seuil. On peut même comparer la fréquence de cette horloge à plusieurs seuils, pour savoir si la fréquence de l'horloge diverge peu ou beaucoup de sa fréquence nominale. On peut ainsi distinguer entre une faute grave nécessitant une intervention immédiate ou des fautes non graves pouvant être corrigées à l'occasion. 3 - Non-coincidence de circuits redondants: Si plusieurs circuits, qui devraient travailler identiquement ne le font plus, on observe cela en comparant dans une porte OU exclusif le signal logique de sortie d'un circuit avec le signal majoritaire. Pour la simulation, il suffit d'inverser l'un des deux signaux. Sur la figure, on a fait état de deux types de circuit de détection de fautes; Un premier circuit de détection de fautes 22 correspond à l'un des types 3 2461261 de circuits; il permet la détection des non coïncidences entre la sortie d'un circuit et le signal majoritaire associé; un deuxième circuit de détection de fautes 23 correspond à un autre type de circuits, et permet la comparaison d'une tension à un seuil: ce type de circuit est donc utilisé pour contrôler soit la valeur d'une tension d'alimentation soit la valeur de la fréquence d'un oscillateur. Dans le premier circuit de détection de fautes 22 on voit deux bornes 1 et 2, dont l'une 2 reçoit la valeur logique majoritaire de plusieurs circuits redondants et l'autre 1 reçoit la valeur correspondante de l'un de ces circuits. Ces deux bornes sont reliées à une porte OU exclusif 3, qui délivre un signal logique de valeur zéro, lorsqu'il y a coïncidence, c'est-à-dire lorsqu'il y a absence de faute. Entre la borne 1 et la porte OU exclusif 3, on a inséré une porte ET 4 qui permet de bloquer la valeur majoritaire, par exemple, et de simuler ainsi une faute. Dès qu'une faute apparait, soit une vraie faute, c'est-à-dire une noncoincidence entre les signaux aux bornes 1 et 2, soit une faute simulée par blocage de la porte ET 4, on observe un changement d'état binaire sur une borne de sortie 24 de la porte OU exclusif 3. Ce changement d'état conduit à l'activation d'un moyen de regroupement tel que 18 et d'un moyen de locali- sation de fautes 25, qui comporte par exemple un voyant, ou qui constitue avec d'autres moyens de localisation tels que 25' un tableau central d'affichage. Ainsi, un opérateur peut localiser rapidement une carte défaillante. Ces moyens de localisation peuvent distinguer entre les fautes nécessitant une intervention urgente et agissant sur un moyen d'alarme, et les autres fautes. Un autre type de faute est représenté au centre de la figure par le deuxième circuit de détection de fautes 23. Ici, on voit un comparateur 5 à deux entrées 6 et 7, dont l'une 6 reçoit une tension à contrôler et l'autre 7 un seuil. L'entrée 7 est reliée à la sortie d'un sélecteur 29, relié à deux tensions de seuil Ul et U2; le sélecteur est commandé par un signal sur une entrée de commande 8 reliée à une sortie d'un-décodeur 16': le sélecteur 29 est de tout type connu; ce sélecteur est notamment celui commercialisé sous le numéro 4066 B par les sociétés RCA, MOTOROLA etc..... Le signal appliqué sur l'entrée de commande 8 permet de modifier la tension de seuil présente sur l'entrée 7 et d'imposer à une borne de sortie 24' un niveau qui est représentatif d'une faute. En fonctionnement normal, ce comparateur délivre un signal logique zéro lorsque le niveau à contrôler est inférieur au seuil critique. Les moyens de simulation qui sont plus spécifiquement représentés sur la figure comportent un ensemble centralisé et des éléments spécifiques des circuits à contrôler, qui sont situés sur la même carte que le circuit 4 2461261 en question. Dans l'ensemble centralisé, il y a en particulier un compteur cyclique 9, divisé en deux moitiés 10 et 11 de six bits chacun. On distingue les bits - de poids faible, qui sont disponibles dans la partie 10 du compteur, et les bits de poids fort, qui sont disponibles dans la partie 11. Les six bits de poids faible sont appliqués d'une part à une porte OU exclusif 12 et d'autre part à une table de décodage 13 à sortie 14 unique. Les circuits à contrôler sont associées à une porte OU exclusif 15 et à un décodeur 16. Ce décodeur comporte au moins une sortie 17, qui est spécifique d'un circuit à contrôler. Lorsque le compteur 9 affiche l'adresse qu'on a attribuée à un circuit donné, la sortie 17 du décodeur 16 correspondant est activée et bloque à travers un inverseur 28 la porte ET 4, ce qui simule une faute dans le circuit concerné. Cette faute est signalée à travers une porte de regroupement 18, qui regroupe tous les signaux de faute à une porte OU exclusif 19, dont l'autre entrée est reliée à la sortie-14 de la table de décodage 13. Chaque décodeur tel que 16 peut comporter plusieurs sorties correspondant à des adresses différentes et correspondant à plusieurs circuits à contr8ler. Les décodeurs tels-que 16 ne reçoivent que la partie de l'adresse correspondant aux bits de poids faible du compteur 9, alors que l'autre partie de l'adresse est exploitée sous forme décodée. A ces fins, les six bits de poids fort du compteur 9 sont appliqués à un démultiplexeur 20, qui a autant de sorties qu'il y a de cartes avec des circuits à contr8ler. Les sorties du démultiplexeur sont activées alternativement et sont reliées aux entrées de validation telles que 21 des décodeurs tels que 16. Ainsi, lors de la simultation, à un instant précis, un seul des décodeurs est activé et transmet sur l'une de ses sorties telles que 17, un signal mettant le circuit correspondant en état de faute. Lors de l'opération de simulation, le compteur 9 compte cycliquement et introduit donc des fautes dans tous les circuits de détection de fautes 22 d'une carte, puis dans les circuits de détection de fautes 23 de la carte suivante et ainsi de suite. La table de décodage 13 reçoit les bits de poids faible du compteur 9 et délivre sur sa sortie unique 14 un signal logique, lorsque l'une des seize combinaisons du tableau ci-après est affichée par la partie 10 du compteur 9. Ce sont les combinaisons qui correspondent à des adresses des circuits réels à contr8ler sur chaque carte des circuits de détection de fautes 22 ou 23, alors que les 48 autres combinaisons ne correspondant pas à un circuit réel sont considérées comme des adresses non-réelles. On distingue 2461261 donc entre deux sortes de vérification lors de la simulation, la première concernant le bon fonctionnement des circuits de détection et de regroupement et la deuxième concernant le bon fonctionnement de la chaîne de simulation. Si une adresse réelle est affichée dans le compteur 9, par exemple l'adresse activant correctement la sortie 17 du décodeur 16, le circuit correspondant est mis en faute par la porte ET 4, et envoie à travers la porte de regrou- pement 18 un signal vers la porte OU exclusif 19. Au même temps, la table de décodage 13 constate que le compteur 9 affiche dans sa partie de poids faible une adresse réelle (l'une des combinaisons du tableau) et la porte 19 répond par un signal logique zéro. Il en est de même lorsque ce compteur 9 affiche une adresse non réelle, c'est-à-dire une adresse dont la partie de poids faible affiche l'une des 48 combinaisons n'existant pas dans le tableau. Dans ce cas, on a donc ni une activation de la sortie 14 de la table 13, ni une activation de la porte 18. TABLEAU Circuit No 1 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 0 0 3 0 0 1 0 1 1 4 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 6 0 1 0 1 1 0 7 0 1 1 0 1 0 8 0 I 1 I 1 1 9 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 11 1 0 1 0 0 1 12 1 0 I 1 1 1 13 1 1 0 0 1 0 14 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 16 1 1 1 1 1 0 6 246126 1 Si, par contre, les moyens de détection, de regroupement ou de simulation sont défectueux, il y aura anti-coincidence entre les deux entrées de la porte 19 et désactivation de la sortie du point mémoire 30; on arrêtera automatiquement le cycle de comptage du compteur 9 pour analyser la faute, en bloquant une porte ET 26 à l'entrée horloge H du compteur. S'il n'y avait pas de risque d'une erreur des moyens de simulation et on pourrait réduire les adresses à celles associées à un circuit réel et se passer de la double transformation d'adresse dans les moyens 12 et 15. Au lieu de transmettre les six bits de poids faible de l'adresse, on envoie une comparaison de ces bits avec les six bits de poids fort de cette même adresse. La comparaison est obtenue par six portes OU exclusif, qui ont été symbolisées sur la figure par une seule porte OU exclusif 12. La transformation inverse a lieu sur chaque carte dans six autres portes OU exclusif 15 recevant d'une part l'adresse transformée de six bits et d'autre part l'adresse de la carte concernée, c'est-à-dire les informations affichées dans la partie 11 du compteur 9 lorsque cette carte est sélectionnée. Ces informations étant spécifiques de la carte, elles sont cablées dans le dispositif 27. Comme il ressort de l'algébre binaire, on retrouve l'adresse d'origine en sortie de la porte OU exclusif 15. Du fait que la loi de transformation différe d'une carte à l'autre (le contenu de la partie 11 du compteur 9 étant différent), une erreur introduite par la transmission de l'adresse vers les cartes ou par la validation des décodeurs tel que 16 produit sur chaque carte une adresse erronée différente. Dès qu'une de ces adresses appartient aux 48 adresses non réelles, alors que l'adresse correcte appartient aux adresses réelles ou inversement, cette erreur de transmission devient apparente. L'invention permet donc d'accrottre la sécurité de fonctionnement d'un tel dispositif de contrôle, car elle assure non seulement le contrôle des moyens de détection et de regroupement, mais également la vérification de la chaîne de simulation elle-même. Enfin, l'invention n'est pas limitée au contrôle de bon fonctionnement d'une base de temps redondante, mais elle est applicable généralement à tous les équipements électroniques, soit analogiques, soit numériques, qui sont munis de plusieurs circuits de détection et de regroupement de fautes. 7 2 4 6 12 6 1 REVENDICATIONS 1/ Dispositif de contrôle de bon fonctionnement d'un équipement électronique, avec n circuits à contrôler, chaque circuit délivrant sur une borne de signa- lisation de faute un signal prenant l'une des valeurs O ou 1, qui dans l'un de ses états, signale une faute de ce circuit, le dispositif comportant des moyens de regroupement de fautes commandés par lesdits signaux, et des moyens de simulation de fautes, qui en opération de simulation, mettent cycliquement lesdits signaux en état de faute, caractérisé par le fait que les moyens de simulation d'une faute comportent d'une part un compteur cyclique d'adresses (9) modulo N > n, et des décodeurs (16) d'adresses, commandant l'état des différents signaux de façon qu'un signal commute vers son état de faute, lorsque le compteur affiche l'adresse du circuit délivrant ledit signal, et d'autre part une table de décodage (13), qui reçoit les adresses affichées par ledit compteur, et qui distingue entre les adresses dites réelles identifiant l'un des n circuits, et les autres adresses, dites non réelles, la sortie binaire (14) de cette table étant comparée à la sortie d'une porte de regroupement (18), qui reçoit les signaux d'états de faute de tous les circuits à contr8ler. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'adresse émise par le compteur (9) est transformée deux fois avant application aux circuits, une transformation étant l'inverse de l'autre. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la loi de transformation change d'un groupe de circuits à l'autre. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le moyen de transformation d'adresse comporte pour la première transformation des portes logiques OU exclusif (12) recevant d'une part la moitié de poids supérieur de l'adresse et d'autre part la moitié de poids inférieur de l'adresse, et délivrant la moitié de poids inférieur de l'adresse transformée, et que le moyen de transformation d'adresse comporte, pour la seconde trans- formation, des portes logiques OU exclusif (15) par groupes de circuits, ces portes recevant d'un côté un code caractéristique de ce groupe et d'autre côté la partie transformée de l'adresse.