[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)異常檢測(cè)恢復(fù)方法、裝置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910091208.8
• 申請(qǐng)日: 2009-08-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101620554A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃菠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京星網(wǎng)銳捷網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F11/00
• 分類號(hào): G06F11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)異常檢測(cè)恢復(fù)方法、裝置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，屬于數(shù)據(jù)通信技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

看門狗(Watch?Dog?Timer，簡(jiǎn)稱WDT)技術(shù)是最常見(jiàn)的抗干擾技術(shù)。看門狗有硬件看門狗和軟件看門狗之分，無(wú)論是硬件看門狗還是軟件看門狗實(shí)際上都是一個(gè)可清零的定時(shí)計(jì)數(shù)器。如果該定時(shí)計(jì)數(shù)器用中央處理器(Central?Processing?Unit，簡(jiǎn)稱CPU)外部電路實(shí)現(xiàn)，則為硬件看門狗，如果該定時(shí)計(jì)數(shù)器用CPU芯片內(nèi)部定時(shí)器或者計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，則稱為軟件看門狗。?

圖1是硬件看門狗的一種典型應(yīng)用。TPS3823是一款看門狗定時(shí)芯片，其定時(shí)輸出端(圖1中TPS3823的Reset#腳)連接到CPU和其它芯片的復(fù)位端(圖1中CPU的Reset#腳)，其定時(shí)清零端(圖1的WDI)連接到CPU的輸入輸出端(圖1中的I/O)。CPU程序在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)通過(guò)I/O端對(duì)WDI送變化電平，以便使看門狗定時(shí)器清零(俗稱“喂狗”)。因此如果程序正常工作時(shí)，定時(shí)器總是不斷被清零而不能溢出，也就不能產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)；如果程序出現(xiàn)故障，定時(shí)器沒(méi)有被及時(shí)清零，就會(huì)使定時(shí)器溢出，從而產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)并重啟系統(tǒng)。?

看門狗本身并不是用來(lái)解決系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題，而是使系統(tǒng)在出現(xiàn)問(wèn)題之后能夠自我恢復(fù)。系統(tǒng)若因?yàn)閻毫迎h(huán)境干擾導(dǎo)致CPU死機(jī)或系統(tǒng)本身存在可導(dǎo)致自身死機(jī)的缺陷，加入看門狗就可以有效的使得系統(tǒng)能夠在無(wú)人干預(yù)的情況下自動(dòng)恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)。若因?yàn)榄h(huán)境干擾等導(dǎo)致了系統(tǒng)?部分功能失效，例如圖1中的“其他芯片”出現(xiàn)寄存器錯(cuò)亂，而CPU并未死機(jī)，在這樣的異常情況下，系統(tǒng)將無(wú)法快速自我恢復(fù)。?

對(duì)于數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品這樣的高可靠性產(chǎn)品，電源電壓異常在實(shí)際環(huán)境中經(jīng)常出現(xiàn)，電源是確保產(chǎn)品穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)，在電源電壓出現(xiàn)異常導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)功能異常后，產(chǎn)品能否迅速地恢復(fù)正常，這是衡量一個(gè)產(chǎn)品可靠性的重要方面。目前的做法是在產(chǎn)品出廠前對(duì)電源進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)試，然而這并不能保證產(chǎn)品在使用中不會(huì)出現(xiàn)電源電壓波動(dòng)等異常，一旦電源電壓異常造成產(chǎn)品部分功能異常，無(wú)法保證產(chǎn)品快速恢復(fù)到正常工作。因此對(duì)電源電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯得非常重要。?

以以太網(wǎng)交換機(jī)為例，一般系統(tǒng)的工作電壓有3.3V、2.5V等，當(dāng)電源電壓出現(xiàn)異常后，可能出現(xiàn)的情況是其中一路電壓變得很低(如3.3V)，而另外一路雖然變得很低，但仍舊能夠正常工作，此時(shí)系統(tǒng)2.5V部分還能正常進(jìn)行寄存器操作等；而3.3V部分已經(jīng)完全癱瘓，與其相關(guān)的寄存器等無(wú)法正常操作。寄存器是有限存貯容量的高速存貯部件，它們可用來(lái)暫存指令、數(shù)據(jù)和位址。寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)可用來(lái)執(zhí)行算術(shù)及邏輯運(yùn)算，存于寄存器內(nèi)的地址可用來(lái)指向內(nèi)存的某個(gè)位置，即尋址。?

1)若電源電壓的異常影響到CPU正常工作，CPU程序不能在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)通過(guò)I/O端對(duì)WDI送變化電平喂狗，不管其他芯片(如以太網(wǎng)交換機(jī)交換芯片)是否已經(jīng)異常，這種情況下通過(guò)圖1方式可對(duì)系統(tǒng)執(zhí)行復(fù)位操作。然而此時(shí)電源電壓可能還沒(méi)有恢復(fù)正常，即便執(zhí)行了復(fù)位操作，系統(tǒng)仍可能無(wú)法正常工作。在電源電壓沒(méi)有恢復(fù)正常就執(zhí)行復(fù)位操作還可能帶來(lái)這樣的影響，即復(fù)位后CPU可能又正常工作了，而其他芯片工作異常，這種情況下在電源電壓恢復(fù)正常后，如圖1的方式將無(wú)法恢復(fù)系統(tǒng)的正常工作。?

2)若電源電壓的異常使得其他芯片(比如以太網(wǎng)交換機(jī)的交換芯片)工作異常，而并未影響到CPU的正常工作，這種情況下CPU程序會(huì)在規(guī)定?時(shí)間范圍內(nèi)通過(guò)I/O端對(duì)WDI送變化電平喂狗，此時(shí)按照如圖1的工作方式無(wú)法快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)恢復(fù)。盡管這種情況下CPU可以對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行檢測(cè)，重新初始化功能異常的芯片，嘗試恢復(fù)其正常工作，但由于缺少觸發(fā)CPU進(jìn)行這種操作的條件，使得這種方式的實(shí)時(shí)性不夠，無(wú)法使系統(tǒng)快速恢復(fù)。?

此外，目前常用的電壓異常檢測(cè)和自動(dòng)復(fù)位的方法是用模擬電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只有在電源瞬時(shí)完全掉電，才能被準(zhǔn)確檢測(cè)到，而對(duì)電源電壓的波動(dòng)(如電壓從2.5V波動(dòng)到1.9V)，該方法將無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)電壓異常。對(duì)于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中常見(jiàn)的低電壓(如1.2V、1.8V)，目前模擬電路的檢測(cè)方法無(wú)法準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)電壓異常檢測(cè)和自動(dòng)恢復(fù)，具有局限性；正因?yàn)檫@樣的局限性，對(duì)于一般具有多種電壓的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，目前模擬電路的方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)多路電壓的檢測(cè)和自動(dòng)復(fù)位。同時(shí)，由于模擬方式無(wú)法量化電壓幅值大小，采用模擬電路的方法檢測(cè)電壓是否恢復(fù)正常，無(wú)法確保電壓真正是恢復(fù)到正常后再發(fā)起復(fù)位。?