[發(fā)明專利]一種多主機(jī)間高速交互控制的方法和系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310540827.7
• 申請(qǐng)日: 2013-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN103577377A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉炳坤;寧立革;張凱;蔡勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市英貝特航天科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F15/163
• 分類號(hào): G06F15/163;G06F13/36
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟(jì)群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息技術(shù)，具體為一種多主機(jī)間高速交互控制的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電子系統(tǒng)的復(fù)雜化，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)交互速度的要求越來越高，安全控制領(lǐng)域也不例外。在對(duì)大數(shù)據(jù)量采集、語音信號(hào)處理和圖像通信領(lǐng)域中往往需要多處理器分工實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)的通信、控制、數(shù)據(jù)采集和完成人機(jī)接口控制等功能，再?gòu)?qiáng)的處理器也很難獨(dú)自承擔(dān)所有任務(wù)。為了使系統(tǒng)不致因?yàn)閱伟宓奶幚砟芰桶彘g通信速度的影響,可以采取一種帶有高速總線接口并可以實(shí)現(xiàn)多主機(jī)之間協(xié)同處理的解決方法。

標(biāo)準(zhǔn)的3U?CPCI系統(tǒng)，在工業(yè)、電力、交通和國(guó)防等安全控制領(lǐng)域應(yīng)用很多，但其系統(tǒng)只能有一個(gè)主機(jī)存在，所有的信息處理全部由其完成，這樣就對(duì)主機(jī)的處理能力要求很高，該結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)為板型尺寸小、且對(duì)外連接點(diǎn)多。MULTIBUS總線技術(shù)早在80年代就已大量應(yīng)用于安全性要求較高的互連數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和外圍控制等緊耦合配置的系統(tǒng)中，但數(shù)據(jù)傳輸較慢。LVDS為低電壓差分信號(hào)，有著傳輸電壓低、傳輸速率高、低噪聲、高噪聲抑制比和可靠性高等特點(diǎn)，其中最高傳輸速率可達(dá)到2Gbps。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種多主機(jī)間高速交互控制的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)具有實(shí)施簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)和可靠性高等特點(diǎn)，適用于可靠性要求較高、且數(shù)據(jù)量交互較大的場(chǎng)合中，尤其是在未來有著高可靠性要求的安全控制領(lǐng)域。

本發(fā)明解決所述方法技術(shù)問題的技術(shù)方案是：設(shè)計(jì)一種多主機(jī)間高速交互控制的方法，該方法采用標(biāo)準(zhǔn)3U?CPCI的板型結(jié)構(gòu)，將其總線連接器的對(duì)外連接點(diǎn)上定義MULTIBUS總線信號(hào)和3組LVDS高速總線信號(hào)；在設(shè)備連接器的對(duì)外連接點(diǎn)上定義以太網(wǎng)接口、CAN總線接口、RS485總線接口和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換接口，組成多主機(jī)系統(tǒng)中的主機(jī)單板；同時(shí)每個(gè)主機(jī)都與其他任意一個(gè)主機(jī)采用LVDS高速總線連接，且每個(gè)主機(jī)分別與MULTIBUS總線連接，都可以通過申請(qǐng)MULTIBUS總線的控制權(quán)對(duì)其他主機(jī)或從板進(jìn)行簡(jiǎn)單的狀態(tài)查尋和命令控制，并通過高速LVDS總線傳輸需要處理的信息，完成數(shù)據(jù)交互。

本發(fā)明解決所述系統(tǒng)技術(shù)問題的技術(shù)方案是：設(shè)計(jì)一種多主機(jī)間高速交互控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)依據(jù)本發(fā)明所述多主機(jī)間高速交互控制的方法，并采用下述電路結(jié)構(gòu)：該系統(tǒng)包括主機(jī)、太網(wǎng)接口、CAN總線接口、RS485總線接口和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換接口，其特征在于每一個(gè)主機(jī)1都與其他任意一個(gè)主機(jī)采用LVDS高速總線的方式電連接，完成主機(jī)間高速通訊傳輸，且每一個(gè)主機(jī)分別與MULTIBUS總線電連接，構(gòu)成多主機(jī)系統(tǒng)的交互方式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法和系統(tǒng)借鑒了MULTIBUS總線技術(shù)、高速LVDS總線技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)3U?CPCI板型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一種在小板型系統(tǒng)中多主機(jī)間大數(shù)據(jù)量信息高速交互和協(xié)同處理控制的方法，克服了現(xiàn)有系統(tǒng)中處理器處理能力有限和信息交互不及時(shí)的問題，并具有針對(duì)性強(qiáng)，實(shí)施簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)和可靠性高等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多主機(jī)間高速交互控制的方法和系統(tǒng)一種實(shí)施例的各主機(jī)間互連的拓?fù)溥B接方式連接原理框圖。

圖2是本發(fā)明多主機(jī)間高速交互控制的方法和系統(tǒng)一種實(shí)施例的借鑒MULTIBUS總線仲裁理念工作方法的功能控制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的多主機(jī)間高速交互控制的實(shí)現(xiàn)方法（簡(jiǎn)稱方法，參見圖1、2）采用標(biāo)準(zhǔn)3U?CPCI的板型結(jié)構(gòu)，其中圖1中的11、12、13和14分別代表個(gè)體主機(jī)（以下全部用主機(jī)1表示，11、12、13和14為相同功能器件），2代表MULTIBUS總線，3代表LVDS高速總線。將其總線連接器的對(duì)外連接點(diǎn)上定義MULTIBUS總線信號(hào)2和3組LVDS高速總線信號(hào)3，取代原有PCI總線信號(hào)；在設(shè)備連接器的對(duì)外連接點(diǎn)上定義以太網(wǎng)接口、CAN總線接口、RS485總線接口和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換接口，組成多主機(jī)系統(tǒng)中需要的主機(jī)單板；同時(shí)每個(gè)主機(jī)1都與其他任意一個(gè)主機(jī)1采用LVDS高速總線3連接，且每個(gè)主機(jī)1分別與MULTIBUS總線2連接，都可以通過申請(qǐng)MULTIBUS總線2的控制權(quán)對(duì)其他任意一個(gè)主機(jī)1或從板進(jìn)行簡(jiǎn)單的狀態(tài)查尋和命令控制，并通過高速LVDS總線3傳輸需要處理的信息，完成數(shù)據(jù)交互。