交替互补定位器及其用于双模比较冗余结构的差错定位

双模比较冗余结构是一种广泛应用的低成本容错结构 .当两个冗余模块之一发生故障时 ,比较器将给出差错检测指示输出 ,该输出既可以按中断信号形式通知系统作出相应的差错处理 ,也可以按硬件信号形式直接用于终止系统工作或启动重构 ,目的是防止故障冗余结构给出错误输出 ,或者确保系统能够提供连续的服务 .这种冗余结构的缺点是比较器不能确切指明故障模块 ,并因此而需要较大的时间开销来完成系统重构和恢复操作 .为解决这一问题 ,提出了一种具有并发输出差错定位功能的双模比较冗余结构 .其中单个冗余模块的输出是一个交替矢量 ,两个冗余模块的输出形成了一个交替互补矢量 ,该矢量送入一个交替互补定位器 .在正常输入情况下 ,根据定位器的输出就可以确定冗余系统是无差错的、还是冗余模块或定位器本身存在故障 .交替互补定位器由 D型触发器和通用门电路构成 ,它被证明为是一个完全故障定位的定位器 .由于所提出的双模比较冗余结构是基于时间冗余原理工作的 ,因此它适用于对速度要求不是非常苛刻的容错系统 .

一种用于双模冗余系统的健壮故障安全接口

迄今为止所提出的大多数故障安全系统是由一个三模或双模冗余结构级联一个故障安全接口所构成的 .为使得整个故障安全系统具有并发差错检测和定位能力 ,有一些系统使用了自校验的冗余模块 .用于三模冗余结构的故障安全表决器能够屏蔽单个模块的差错 ,但用于双模冗余结构的故障安全接口一般不具有纠错能力 .为解决这一问题 ,提出了一个称为交替互补转换器的故障安全接口的门级电路方案 ,它只要求两个冗余模块的输出构成交替互补矢量 ,且冗余模块无须是自对偶实现的 .这种故障安全系统能够纠正单个冗余模块所产生的单固定型差错 .交替互补转换器通过了Active-VHDL的门级模拟验证 .另外 ,还估计了它的硬件复杂性和传输延迟 .