[發明專利]一種容錯控制系統看門狗電路管理方法

有效

• 申請號: 201110300249.0
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102360315A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 徐奡;陳益;解文濤;鄭毓琦;程俊強
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司第六三一研究所
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 商宇科

技術領域

本發明涉及一種容錯控制系統，尤其涉及一種容錯控制系統看門狗電路管 理方法。

背景技術

在嵌入式計算機系統當中為防止軟件由于受到外部干擾導致跑飛或進入死 循環，通常設計有硬件看門狗電路。在規定時間周期內軟件應觸發看門狗電路 (俗稱喂狗)，否則看門狗電路將通過硬件信號(狗叫信號)通知系統，產生系 統復位或中斷。在大多數嵌入式應用中看門狗超時后將直接導致系統復位，少 數嵌入式應用中看門狗超時后產生中斷隨后程序停止運行。而在諸如飛行控制 系統等高可靠N模冗余系統中由于看門狗超時直接復位系統是不可接受的。首 先故障源如果并未消除，將導致故障系統反復復位，在余度系統中成為不斷干 擾其他計算機系統的故障源，其次不記錄狗叫發生時的軟件現場，無法事后分 析故障原因。而看門狗故障后停機也有使系統降級過快的缺點。

發明內容

為了解決背景技術中所存在的技術問題，本發明提出了一種容錯控制系統 看門狗電路管理方法，在故障發生后通過故障管理進行故障恢復從而提高系統 的容錯能力。

本發明的技術解決方案是：一種容錯控制系統看門狗電路管理方法，其特 殊之處在于：所述方法包括以下步驟：

1)對系統加電；

2)系統看門狗電路進行復位，并將看門狗計時器清零；

3)復位結束后，看門狗計時器開始計時，計時周期預先設置為看門狗故障 恢復任務周期(按2倍最小控制周期迭代)和看門狗故障管理周期之間(按4 倍最小控制周期迭代)；

4)應用程序在每個最小控制周期進行軟件喂狗操作；

5)應用程序是否在計時周期內進行喂狗操作，若否，則進行步驟6)；

6)看門狗電路輸出有效，并保持足夠使系統進入中斷服務時間的脈沖寬度；

7)系統是否處于調試開發狀態，若否，則進行步驟8)；

8)看門狗電路產生處理器中斷信號，鎖存故障指示信號，禁止故障計算機 輸出指令，抑制故障蔓延。

上述步驟7)若系統處于調試狀態，則進行以下步驟：

7.1)系統是否設置禁止看門狗中斷信號，若是，則進行步驟7.2)；

7.2)系統不產生處理器中斷信號，無故障指示鎖存，并返回步驟2)；

上述步驟8)的具體步驟是：

8.1)系統進入中斷服務程序；

8.2)判斷中斷是否由狗叫引起，若是，則進行步驟8.3)；

8.3)記錄故障并置故障標記；

8.4)中斷返回。

上述步驟4)的具體步驟是：故障管理任務每四個控制周期執行一次檢查是 否有步驟8.3)設置的故障標志，故障恢復任務每2個控制周期執行一次檢查是 否有步驟4.1)設置的啟動標志；

上述步驟4)若故障管理任務檢測到故障標記，則進行以下步驟：

4.1)設置故障恢復標志有效；

4.2)若故障恢復任務檢測到故障恢復標志則啟動故障恢復操作，嘗試恢復 故障。

上述步驟7.1)若系統未設置禁止看門狗中斷信號，則進行步驟8)。

本發明的優點是：

1、提供時間精確確定的看門狗電路設計及故障恢復管理方法，能夠滿足容 錯控制系統實時性和故障發現、故障定位、故障抑制及故障恢復的容錯要求。

2、故障發生時的現場信息和故障恢復過程信息記錄在非易失存儲器中，為 事后分析故障原因改進設計提供重要依據。

3、避免由于瞬態故障導致系統過快降級。

附圖說明

圖1是本發明的方法流程圖；

圖2是本發明看門狗中斷服務流程圖；

圖3是本發明的電路邏輯原理圖；

圖4是本發明的看門狗故障管理流程圖；

具體實施方式

參見圖1、圖2，本發明提出了一種容錯控制系統看門狗電路管理方法，該 方法包括以下步驟：

1)對系統加電；

2)系統看門狗電路進行復位，并將看門狗計時器清零；

3)復位結束后，看門狗計時器開始計時，計時周期預先設置為看門狗故障 恢復任務周期(按2倍最小控制周期迭代)和看門狗故障管理周期之間(按4 倍最小控制周期迭代)；