[發明專利]嵌入式雙處理器系統的失效檢測電路

有效

• 申請號: 200910050757.0
• 申請日: 2009-05-07
• 公開（公告）號: CN101615031A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 李堂忠;佟志權;管軍
• 申請（專利權）人: 浙江中控自動化儀表有限公司;浙江中控研究院有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G06F1/24;G06F11/00;H02M3/04;H03K17/78
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡 晶

技術領域

本發明涉及一種檢測電路，特別涉及一種嵌入式雙處理器系統的失效檢測電路。

背景技術

眾所周知，單片微機小巧靈活、擴展性強，可以構成一些功能強大的控制系統(例如發電機的微機勵磁裝置等)。常規的單片機控制系統，往往都使用一個CPU(處理器)，再擴展一系列外圍輔助電路，以達到相應控制的目的。但是隨著單片機控制系統功能的逐步完善，使得其硬件也越發復雜，尤其在輸入輸出接口較多的系統中，使用單個CPU必須進行繁瑣的譯碼、邏輯變換，調試極為困難。并且，也因為硬件功能的增多，使得單個CPU的處理能力很難滿足系統的要求，使系統的運行速度受到限制。

由此，雙CPU的控制系統應運而生，雙CPU可以提高系統的運行效率，加快系統的響應速度。除此之外，由于諸如工作環境惡劣、電磁干擾等原因，即使使用按工業測控環境要求設計的單片機也難以保證CPU能長期可靠的運行，而雙CPU的冗余設計是非常有效的一種解決方法，在一個CPU無法工作時，另一個CPU能在一定程度上分擔前者的工作，可以有效地防止系統癱瘓。

為了進一步提高系統的可靠性，在雙CPU的控制系統中需要采取足夠的防呆、防死機的措施，來保證CPU的持續工作。現在常用的方案是為每個CPU設置一個看門狗電路(watchdog?timer)。如圖1所示，此原理圖中包括有一個主微處理器101及一個從微處理器103，主微處理器101與從微處理器103分別配備有看門狗電路105、107。

看門狗電路是一個定時器電路，在系統運行時看門狗電路105、107便開始計數，主微處理器101每隔一段時間會輸出一個喂狗信號至看門狗電路105，從微處理器103每隔一段時間也會輸出一個喂狗信號至看門狗電路107，并將看門狗電路105、107清零。如果主微處理器101或從微處理器103在一定時間內沒有發出喂狗信號(一般是在程序跑飛時)，那么對應的看門狗電路計數器就會溢出，并向異常的微處理器發出一個復位信號，使其復位。因此看門狗電路105、107的作用就是防止程序發生死循環，防止主微處理器101和從微處理器103死機。

但是現在的這種雙CPU的控制系統仍然存在著一些缺陷，現歸納如下：

1、現在的雙CPU控制系統在每個微處理器均加一個看門狗電路，由于看門狗電路是獨立工作的，因此在上電時序上很難控制，在工作過程中，一旦某一個微處理器發生復位，而另一個微處理器則仍然正常工作，這樣就可能會造成兩個處理器的工作時序不同，無法協調工作。例如在復位邏輯、故障處理方面，在兩個CPU控制程序開始工作時，需要對相關接口、存儲空間、參數及變量初始化，一旦其中某一個CPU出現程序“跑飛”現象，其看門狗電路會立即動作，復位并將其重啟，此時若另一CPU仍然按照原程序正常運行，則初始化的CPU可能會與另一CPU的正常處理程序產生沖突。

2、一個系統中設置兩套看門狗電路，勢必會造成設備成本的增加，而對于一些批量生產銷售的系統，些許的成本增加也會削減其市場競爭力。

發明內容

本發明的目的是提供一種嵌入式雙處理器系統的失效檢測電路，以解決現有的雙CPU控制系統電路成本高、CPU之間容易產生沖突的缺點。

本發明提出一種嵌入式雙處理器系統的失效檢測電路，包括主微處理器、從微處理器、看門狗電路及電源電路。其中，看門狗電路與主微處理器相連，用于監測主微處理器的運行狀態，并在主微處理器出現異常時將其復位。主微處理器通過通訊電路與從微處理器相連，其與從微處理器進行實時通訊，并根據從微處理器的運行狀態向該電源電路發出一個使能信號。電源電路分別與主微處理器及從微處理器相連，用于根據主微處理器發送來的使能信號，提供或中斷從微處理器的工作電壓。

依照本發明較佳實施例所述的嵌入式雙處理器系統的失效檢測電路，電源電路為直流轉直流隔離電源。

依照本發明較佳實施例所述的嵌入式雙處理器系統的失效檢測電路，直流轉直流隔離電源包括推挽開關電源電路及穩壓器。推挽開關電源電路與主微處理器相連，用于輸出一個電壓，并由主微處理器發出的使能信號控制其本身的工作狀態。穩壓器分別與推挽開關電源電路及從微處理器相連，用于對推挽開關電源電路輸出的電壓進行穩壓處理，并輸出從微處理器的工作電壓。

依照本發明較佳實施例所述的嵌入式雙處理器系統的失效檢測電路，通訊電路為光電隔離RS232通訊電路。

本發明的有益效果是：

1、本發明在主微處理器重啟時，使從微處理器也同時重啟，因此使主、從微處理器在工作時序上始終保持一致，在復位邏輯、故障處理等對時序要求較高的程序處理時也不會產生沖突。