[發明專利]一種雙機熱備份系統及該系統的故障檢測方法

有效

• 申請號: 201310403241.6
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103425553A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 陳興林;崔寧;王巖;王亞輝;陳昊;劉楊;于志亮;賈丁
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F11/16
• 分類號: G06F11/16;G06F11/22
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種雙機熱備份系統，它包括DSP主機（1）、DSP備份機（2）和電源控制板（3），所述電源控制板（3）的供電電源輸出端分別與連接DSP主機（1）和DSP備份機（2）的電源輸入端；所述DSP主機（1）、DSP備份機（2）和電源控制板（3）之間的通信為SPI串口通信，且在DSP主機（1）和電源控制板（3）之間設置有二號選擇開關SW（7）；在DSP備份機（2）和電源控制板（3）之間設置有一號選擇開關SW（6）；

其特征在于，它還包括復用GPIO端口、一號時鐘同步模塊（4）、二號時鐘同步模塊（5）和三號選擇開關SW（8）；

所述DSP主機（1）的心跳檢測信號輸出端通過復用GPIO端口與DSP備份機（2）的心跳檢測信號輸入端相連接；

所述DSP主機（1）的時鐘信號輸出端連接三號選擇開關SW（8）的第一信號輸入端，所述三號選擇開關SW（8）的第一信號輸出端連接一號時鐘同步模塊（4）的一號時鐘信號輸入端；

所述三號選擇開關SW（8）的第二信號輸出端連接二號時鐘同步模塊（5）的二號時鐘信號輸入端；

所述DSP備份機（2）的時鐘信號輸出端連接三號選擇開關SW（8）的第二信號輸入端；

所述一號時鐘同步模塊（4）的一號和二號時鐘信號輸出端分別連接DSP主機（1）的時鐘信號輸入端和DSP備份機（2）的時鐘信號輸入端；

所述二號時鐘同步模塊（5）的一號和二號時鐘信號輸出端分別連接一號時鐘同步模塊（4）的一號和二號時鐘信號輸出端；

所述DSP主機（1）的人工檢測信號輸出端通過外圍設備和底板總線連接人工檢測設備；

所述DSP備份機（2）的人工檢測信號輸出端通過外圍設備和底板總線連接人工檢測設備。

2.應用權利要求1所述一種雙機熱備份系統的故障檢測方法，其特征在于，該系統的故障檢測方法為：

運行雙機熱備份系統，對DSP主機（1）和DSP備份機（2）通過SPI串口通信進行時鐘同步，如果在1個同步時鐘周期內完成同步，DSP主機（1）與DSP備份機（2）同步進入時鐘中斷；

如果同步時鐘上升沿剛好在DSP主機（1）開同步時鐘中斷后而DSP備份機（2）還未開同步時鐘中斷的時刻來到，此時DSP主機（1）將比DSP備份機（2）提前一個同步時鐘周期進入時鐘中斷；如果時鐘周期同步不正常，則DSP主機（1）通過復用GPIO端口向DSP備份機（2）發送故障信息，DSP備份機（2）檢測復用GPIO端口接收到的錯誤信息次數并與預設值進行比較，若多于預設值，則說明DSP主機（1）發生故障，DSP備份機（2）通過SPI串口通信發送控制信號給電源控制板（3），電源控制板（3）通過二號選擇開關SW（7）對DSP主機（1）進行斷電，DSP備份機（2）獲得總線控制權；

如果時鐘周期同步正常，則DSP主機（1）和DSP備份機（2）開始周期性自檢，DSP主機（1）和DSP備份機（2）分別進行自檢，若發現有外圍設備發生故障，則發送自檢故障信息，若外圍設備均正常工作，則不發送自檢信息。

3.根據權利要求2所述一種雙機熱備份系統的故障檢測方法，其特征在于，該系統的故障檢測方法還包括DSP主機（1）和DSP備份機（2）的存儲器故障檢測，所述DSP主機（1）和DSP備份機（2）的存儲器故障檢測的方式相同；所述故障檢測通過DSP存儲器自檢來實現，通過向DSP主機（1）存儲器不同空間寫入數據并讀取，如果寫入的數據和讀取到的數據中不一致的數據比例超過設定閾值，則視為DSP存儲器故障；當進行存儲器故障檢測時，DSP主機（1）先主動退出總線權，并通過串口通信向DSP備份機（2）發送信號；當DSP備份機（2）獲得總線權時，向底板總線輸出數據，同時向電源控制板（3）發出對DSP主機（1）的斷電請求。

4.根據權利要求2所述一種雙機熱備份系統的故障檢測方法，其特征在于，該系統的故障檢測方法還包括DSP主機（1）和DSP備份機（2）的程序性故障檢測，采用雙機心跳互檢的方法，DSP主機（1）與DSP備份機（2）周期性向對方發送心跳信號；設置心跳缺失周期閾值為最小值1，采用心跳檢測線冗余的方式；

通過串口的收發構成閉環來進行串口的自檢，若DSP主機（1）的串口發生故障，無法通過串口發送故障信息時，復用心跳信號線發送串口故障信息。

5.根據權利要求2所述一種雙機熱備份系統的故障檢測方法，其特征在于，該系統的故障檢測方法還包括DSP主機（1）和DSP備份機（2）的A/D自檢和DSP主機（1）和DSP備份機（2）的D/A自檢；

所述A/D自檢通過采集基準電壓值，進行比對來完成；設置偏差閾值，如果超出偏差閾值，則視為DSP中A/D故障，DSP主機（1）先主動退出總線權，并通過串口通信向DSP備份機（2）發送信號；當DSP備份機（2）獲得總線權時，向底板總線輸出數據，同時向電源控制板（3）發出對DSP主機（1）的斷電請求；如果在偏差閾值內，則A/D正常；

所述DSP主機（1）和DSP備份機（2）的D/A自檢是在A/D自檢完成后進行，由DSP主機（1）發送數字量，通過D/A模塊后再由A/D模塊采集到DSP主機（1）內，與DSP主機（1）內預設的偏差閾值進行比對；若超出偏差閾值，則視為DSP中A/D故障，DSP主機（1）先主動退出總線權，并通過串口通信向DSP備份機（2）發送信號；當DSP備份機（2）獲得總線權時，向底板總線輸出數據，同時向電源控制板（3）發出對DSP主機（1）的斷電請求；若在偏差閾值內，則系統的D/A自檢正常。