[發明專利]一種三模冗余容錯計算機控制周期同步裝置

有效

• 申請號: 201010611280.1
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102053883A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 馮彥君;李任欣;喬磊;范立明;楊樺;華更新
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G06F11/18
• 分類號: G06F11/18
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種用于三模熱備份冗余容錯的計算機控制周期同步裝置，特別適用于對基于任務級同步的三模冗余容錯計算機進行控制周期同步。?

背景技術

在任務級同步三模冗余容錯計算機中，控制周期用于產生同步中斷，以便三個備份計算機同步執行相同的任務，包括三機同步交換、數據比對等操作，控制周期同步是三模冗余容錯計算機中的關鍵技術。?

目前的三模冗余容錯計算機控制周期同步基本采用集中式的控制周期同步方法，即采用集中式的控制周期同步源，例如：?

神舟飛船控制計算機采用了雙冗余熱備份的同步控制周期產生電路，當其中的一個冗余備份發生故障時，自動切換到另一個備份工作；?

中興公司在2010年1月公開的CN200910166117.6號專利中，提出了一個多備份的控制周期同步方法，其特征在于，在源設備與目標設備之間設置多個同步通道；所述源設備從所述多個同步通道中選擇第一同步通道，使用所述第一同步通道向所述目標設備發送待同步消息；檢測到所述第一同步通道出現異常，則所述源設備從未使用過的同步通道中選擇第二同步通道，使用所述第二同步通道向所述目標設備發送待同步消息；所述目標設備接收所述待同步消息。?

但是，現有方法所存在的不足包括：?

(1)電路規模龐大：電路中需要有時鐘電路、時鐘檢測電路、輸出切換電路等眾多的電路，需要較多的器件才能實現；?

(2)不能實時容錯，不能容忍時鐘漂移故障：故障檢測電路只能檢測常0和常1故障，而不能檢測漂移故障(漂移故障又分為高頻振蕩故障和低頻漂移故障)。一旦發生時鐘漂移故障，只能依賴地面遙控切換時鐘，在地面遙控指令?發出前，系統只能按錯誤的時鐘頻率工作，這可能會導致災難性故障。?

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種用于三模熱備份冗余容錯的計算機控制周期同步裝置。本發明解決了控制周期同步的容錯能力以及現有集中式控制周期同步電路設計復雜的問題。?

本發明的技術解決方案是：?

一種用于三模熱備份冗余容錯的計算機控制周期同步裝置，其特征在于，包括：單機A、B、C、表決電路以及配置于A、B、C內的控制周期中斷管理模塊；?

單機A、B、C將各自獨立的控制周期時鐘clk_a、clk_b、clk_c同時輸出給表決電路；表決電路對clk_a、clk_b、clk_c的電平進行三取二表決，將產生同步控制時鐘clk_tmr輸出到單機A、B、C中；單機A、B、C同時響應clk_tmr進入控制周期中斷；單機A、B、C中的控制周期中斷管理模塊關閉控制周期中斷，并在經過預先設定的控制周期高電平寬度clk_pos和延遲時間clk_delay后打開單機A、B、C的控制周期中斷；?

所述表決電路由三個表決單元x、y、z和線與邏輯組成；x的輸入端與clk_a、clk_b相連；y的輸入端與clk_b、clk_c相連；z的輸入端與clk_a、clk_c相連；x、y、z將輸入控制周期時鐘分別經與非處理后輸出到線與邏輯；線與邏輯對輸入信號進行線與處理后產生clk_tmr輸出。?

所述延遲時間clk_delay由式(1)確定，?