PCI-WDG-CSM

Einzelheiten

Diese Multifunktionskarte enthält einen Watchdog-Timer. Zusätzlich können eine oder mehrere Optionen auf Ihrer Karte enthalten sein. Diese sind: ein Monitor für die Stromversorgung des Computers, ein Monitor für die interne Temperatur des Computers, eine optionale Funktion zum Auslesen der Temperatur, ein Monitor für die Lüftergeschwindigkeit und ein auf der Karte befindlicher Summer zur Signalisierung des Watchdog-Zeitablaufs. PCI-WDG-CSM überwacht kontinuierlich kritische PC-Funktionen. Wenn ein Fehler auftritt, erzeugt die Karte automatisch Ausgänge, die entweder zur Einleitung von Abhilfemaßnahmen oder zur Erzeugung von Alarmen verwendet werden können

WATCHDOG

Es ist eine Tatsache, dass Computer und Programme ausfallen können. Wenn ein Computer oder ein Programm ausfällt, kann dies katastrophale Schäden verursachen. Selbst wenn sich ein Programm nur aufhängt, kann ein unbeaufsichtigter Computer tagelang ausfallen. Es gibt zwei Methoden, um das Risiko eines Computer- oder Softwareausfalls zu verringern: (a) Redundanz und (b) eine Watchdog-Schaltung. Keine der beiden Methoden bietet eine 100%ige Sicherheit, aber beide reduzieren das Risiko oder die Folgen eines Ausfalls. Redundanz, d. h. die Verdoppelung von Computerschaltkreisen, ist sehr teuer. Die Watchdog-Karte von ACCES bietet dagegen einen ausgezeichneten Schutz vor vorübergehenden Fehlfunktionen zu sehr geringen Kosten.

Ihr Anwendungsprogramm muss in vorgeschriebenen Intervallen mit der Watchdog-Schaltung kommunizieren. Wird diese Kommunikation ("Prompt") verpasst, kann der Watchdog so programmiert werden, dass er einen Computer-Reset (Neustart) auslöst. Wenn der Neustart erfolgreich ist, kann der Betrieb zum vorherigen Anwendungsprogramm zurückkehren. Wenn der Fehler nur vorübergehend war, wird der ordnungsgemäße Betrieb wieder aufgenommen. Wenn der Fehler jedoch dauerhaft ist, setzt der Watchdog den Computer kontinuierlich zurück. Je häufiger der Watchdog angefordert wird (und je kürzer die Watchdog-Zeit gewählt wird), desto weniger Zeit hat ein fehlerhafter Computer, um Schaden anzurichten.

Die von der WDG-CSM-Karte verwendete Methode zur Erkennung von Computerausfällen ist wie folgt

1. Es wird ein Zähler/Timer vom Typ 82C54 verwendet. Dieser Chip enthält drei 16-Bit-Zähler. In die Zähler 0 und 1 des Chips wird von Ihrem Anwendungsprogramm eine Zahl größer als Null gesetzt. Der Watchdog wird durch einen Software-Befehl aktiviert und beide Zähler beginnen abwärts zu zählen. Solange der Computer ordnungsgemäß funktioniert, werden beide Zähler von Ihrem Anwendungsprogramm in regelmäßigen Abständen auf ihre ursprünglich programmierten Werte zurückgesetzt, bevor beide Zähler auf Null heruntergezählt haben.
2. Gelingt es Ihrer Software nicht, die Zähler neu zu laden, zählen beide Zähler weiter, bis Null erreicht ist (Timeout). Wenn die Zähler 0 und 1 den Wert Null erreichen, wird entweder die Power-Good-Leitung über einen Relaiskontakt für ca. 16 Millisekunden auf Low gehalten (Durchführung eines Hardware-Resets), oder externe Leitungen (entweder Relaiskontakte oder ein entprellter optoisolierter Schalter) sind aktiv, während ein Summer ertönt (falls aktiviert). Tritt ein Reset-Zustand ein, ist der Reset-Schaltkreis aktiv, bis ein Reset-Impuls vom Systembus zurückkehrt oder das System wieder eingeschaltet wird.

Die Taktfrequenz für Zähler 0 wird vom Farbtakt des Computers abgeleitet und beträgt 2,0833 MHz. (Die Periode beträgt 1,117 µsec.) Der Ausgang von Zähler 0 wird als Taktgeber für Zähler 1 verwendet. Da jeder Zähler durch eine ganze Zahl von 2 bis 65.536 (216) geteilt werden kann, kann die Zeitspanne für den Watchdog-Timeout von etwa 10 Mikrosekunden bis 4800 Sekunden variieren.

Die Watchdog-Karte kann eine Unterbrechungsanforderung eine Zähler 0-Periodenbreite vor der Rücksetzzeitüberschreitung erzeugen. Wird beispielsweise eine Rücksetzperiode von 60 Sekunden mit einer in Zähler 0 gespeicherten Verzögerung von 5 Millisekunden (das Ergebnis einer Maximalwert-Verzögerung) verwendet, würde ein Interrupt bei 59,995 Sekunden auftreten. Dies gibt der Interrupt-Handler-Software 5 Millisekunden Zeit, um den Watchdog aufzufrischen, bevor eine Rücksetzaktion erfolgt. Dies sollte es Ihrer Software ermöglichen, Korrekturmaßnahmen zu ergreifen, wenn die Systemsoftware weiterläuft, aber die Software, die den Watchdog zurücksetzen sollte, fehlgeschlagen ist. Außerdem kann diese Timeout-Warnung auch verwendet werden, um ein geordnetes Herunterfahren von Windows Programmen einzuleiten.

Der Ausgang für die Unterbrechungsanforderung (IRQ) ist dreistufig hochohmig, wenn er keine Unterbrechungsanforderung sendet (1 µsec). Daher kann diese IRQ-Nummer mit anderen E/A-Karten geteilt werden, die die Fähigkeit zur gemeinsamen Nutzung haben. Die IRQs 2 bis 7, 10, 11, 12, 14 und 15 sind verfügbar.

Es gibt mehrere Ausgänge der Watchdog-Schaltung

1. Zweipolige, umschaltbare Relaiskontakte, Form C, am rückseitigen E/A-Anschluss
2. Ein opto-isolierter Reset-Ausgang an der rückseitigen E/A-Buchse
3. Ein opto-isoliertes Komplement des Reset-Ausgangs auf dem rückseitigen E/A-Anschluss
4. Ein gepufferter TTL-CTRGATE-Ausgang (Zähler aktiviert) am rückseitigen E/A-Anschluss
5. TTL-Reset-Signal an der internen Klemmleiste TB1
6. Das Komplement dieses Ausgangs an Klemme 3 von TB1
7. Ein Watchdog 56KHz Heartbeat an der rückseitigen E/A-Buchse
8. Ungesicherter 5V DC-Ausgang

Wie in den Punkten b. und c. oben erwähnt, sind Optokopplerausgänge (einer EIN, wenn der andere AUS ist) für den Einsatz vorgesehen, wo das Prellen von Relaiskontakten ein Problem darstellen könnte. Außerdem ist, wie in e. oben erwähnt, ein gepufferter diskreter Ausgang vorgesehen. Dieser Ausgang geht auf High, um einen Watchdog-Reset-Zustand zu signalisieren.

Schließlich wird ein 56-KHz-TTL-Pegelsignal mit einem Tastverhältnis von 50 % am E/A-Anschlussstift 13 bereitgestellt, wenn die Watchdog-Schaltung aktiviert ist und kein Reset erfolgt. Andernfalls befindet sich dieser Ausgang im Low-Zustand.