[发明专利]诊断装置及方法、总线系统及其控制方法、线路诊断程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种诊断装置、总线系统、线路诊断方法、总线系统控制方法以及线路诊断程序。特别是一种安全性很理想的诊断装置、总线系统、线路诊断方法、总线系统控制方法以及线路诊断程序。

背景技术

近年来，对共同总线上的主控权进行调停的总线仲裁器(ア—ビタ：arbiter)技术的提高非常引人注意。特别是PCI总线或ISA总线等PC系统中所采用的共同总线中，数据传送速度的高速化正飞速发展，为了保证这些系统的动作，必需存在多个调停总线主控权的总线仲裁器。

总线仲裁器的动作，通过从来自多个总线主控器的总线权请求中，选择总线主控器中的1个总线主控器，并借助于将总线权允许给该总线主控器的调停机构来实现。所选择的总线主控器，取得总线权，并能够在总线上传送数据。仲裁方式如PCI总线所代表，一般通过主控器与仲裁器之间的总线权请求的REQ信号与总线权许可GNT信号的输入输出来进行调停。仲裁器的调停动作时，进行如下动作：即按照某个所决定的独自的调停算法对来自多个主控器的REQ信号进行调停，并将GNT信号输出给1个主控器。关于总线主控器的技术，例如公开在特开2003-099395号公报(专利文献1)中。

另外，工厂与铁道、航空器等为了确保人或环境的安全而要求非常高的可靠性的系统中，要求即使系统内发生了故障或异常，作为系统全体也是安全的，不会给外部带来不良影响的失效保护性。

这样的系统，为了控制的高级化而通过电子装置来实现的部分的比率有增加的倾向，电子装置本身也需要高可靠性。

以装置的正常动作为前提的安全称作功能安全。近年来，制订了对用来确保使用电子装置的系统的功能安全的客观的水准进行了规定的IEC(International Electrotechnical Commission)61508标准。为了实现满足该水准的系统，从所构成的硬件到软件等所有部件，都需要设有各种各样的高可靠性机构。

例如，发电厂系统中，控制装置将来自控制终端的指示传达给I/O装置，让发电厂进行工作，但在控制这些I/O装置的控制装置中发生了故障或异常的情况下，控制对象发电厂有可能变为危险状态。因此导入了用来实现失效保护的各种各样的构造。

关于该控制装置内部的总线系统部分，是将两个主控器A、B与多个从控器A、B经总线相连接，主控器A或B通过给从控器A、B传送数据来进行控制处理。为了提高含有这样的总线的控制装置的可靠性，而采用将主控器A、B、从控器A、B以及总线所构成的传送系统分别设为2重系统，对照两系统的数据，并通过不一致来检测出异常，让系统安全地过渡或停止的冗长类结构。这样的双重系统用在很多领域中，但存在用来构成该系统的成本或消耗功率变为数倍这一问题。

因此，还考虑采用以下构成。也即，给总线添加1位的奇偶校验(パリテイ)信号，给主控器与从控器分别添加奇偶校验检查部。并且，各个奇偶校验检查部中在给总线发送数据时，添加1位的奇偶校验码，在从总线接收数据时，对1位的奇偶校验码进行检查并检测所传送的数据中是否发生了错误。通过这样，提高了总线上所传送的数据的可靠性。另外，作为检测出错误的信号，很多是使用错误修正码或巡回修正码等来代替奇偶校验码。

控制中，多个主控器与多个从控器之间，并不都需要数据传送，特开平11-328383号公报(专利文献2)中，公开了在从控器与总线的连接部分中设置总线开关，并有选择地对其进行开/关。另外，特开2005-276136号公报(专利文献3)中，公开了以对总线进行分割的形式设置总线开关并连接主控器与从控器的构成。通过这样，实现了一种在某个主控器与某个从控器传送数据时，设置在不干扰该传送的场所中的另一主控器与从控器，能够在同一个总线上同时进行数据传送的构造。

在具有控制装置的控制领域中，应用该仲裁器技术的系统也常常被采用。例如，控制工厂中，在控制面板中所安装的控制装置架的后面板(plain)上，存在有具有仲裁器功能的插座，在通过能够成为总线主控器的多个插头来对控制对象进行输入输出控制的情况下，使用共通总线，进行来自总线主控器的数据传送读入、写入动作。特别是在要求数据的高速应答性的控制区域中，为了不给在线软件的处理动作的定时性带来影响，而在对包括从多个总线主控器所大量传送的通信数据的大容量数据传送进行处理的情况下，需要通过仲裁器动作来高速切换总线主控器的调停，在数据传送与调停切换动作中要求高速性。这种情况下的总线形态，可以采用独立总线或目前为主流的PCI总线所代表的一般的系统总线中的任一种。