[發(fā)明專利]一種模塊余度的綜合處理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410741902.0
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104572356A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明;劉永強(qiáng);王建生;高楊;李成文;韓嫚莉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司第六三一研究所
• 主分類號: G06F11/16
• 分類號: G06F11/16
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于嵌入式處理系統(tǒng)技術(shù)在車載電子綜合化領(lǐng)域的應(yīng)用，尤其是一種支持模塊1+1余度備份的綜合處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前隨著特種車輛車載電子系統(tǒng)不斷需要高度集成和綜合化，需要實(shí)現(xiàn)一套典型的車載綜合核心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)執(zhí)行集中化、信息處理綜合化、操作控制人性化、高度集成，高可靠性，高實(shí)時(shí)性等要求。

以往的車輛電子系統(tǒng)中存在多個分立式電子處理部件，信息互聯(lián)困難，功能綜合程度低，隨著車載系統(tǒng)功能的迅速提高，亟需一套綜合處理機(jī)來滿足車載電子系統(tǒng)綜合化的需要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種模塊余度的綜合處理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，用于解決車載綜合化過程中對物理綜合、功能綜合、資源共享及高可用性等方面的問題，實(shí)現(xiàn)任務(wù)執(zhí)行集中化、信息處理綜合化、操作控制人性化、高度集成，高可靠性，高實(shí)時(shí)性等要求。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種模塊余度的綜合處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括處理機(jī)，由機(jī)箱和內(nèi)部功能模塊構(gòu)成；其特征在于：所述內(nèi)部功能模塊包括電源模塊、中央處理器模塊、實(shí)時(shí)控制模塊、多媒體模塊、公共接口模塊以及母板模塊；所述電源模塊、中央處理器模塊、實(shí)時(shí)控制模塊、多媒體模塊均分別與公共接口模塊和母板模塊連接；所述電源模塊、中央處理器模塊、實(shí)時(shí)控制模塊、多媒體模塊均采用1+1備份形式。

上述電源模塊是兩塊相同電源模塊采用集中式冗余備份供電。

上述中央處理器模塊實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度執(zhí)行，任務(wù)存儲分發(fā)，解算數(shù)據(jù)記錄等功能；并實(shí)現(xiàn)車炮長鍵盤鼠標(biāo)RS422接口，以及1553B總線接口。

上述實(shí)時(shí)控制模塊是兩個相同模塊，實(shí)現(xiàn)雙余度備份接口傳輸，實(shí)現(xiàn)RS422，信號，車載總線信號，模擬量輸入采集，離散量輸入輸出接口。

上述多媒體處理模塊是兩個相同模塊來實(shí)現(xiàn)雙余度備份，完成圖形生成、視頻切換、疊加、壓縮、記錄、圖像自動跟蹤解算及語音告警功能。

本發(fā)明模塊余度的綜合處理系統(tǒng)，用于解決車載綜合化過程中對物理綜合、功能綜合、資源共享及高可用性等方面的問題，實(shí)現(xiàn)任務(wù)執(zhí)行集中化、信息處理綜合化、操作控制人性化、高度集成，高可靠性，高實(shí)時(shí)性等要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明模塊余度的綜合處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是各個模塊上所配置的軟件和應(yīng)用示意圖；

圖3是系統(tǒng)工作流程圖；

圖4是電源模塊原理框圖；

圖5通用處理模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是實(shí)時(shí)控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是多媒體模塊原理示意圖；

圖8是公共接口模塊原理示意圖；

具體實(shí)施方式

本發(fā)明模塊余度的綜合處理系統(tǒng)架構(gòu)結(jié)構(gòu)具體實(shí)現(xiàn)如下：VIDP硬件主要包括處理機(jī)一臺，由機(jī)箱和內(nèi)部功能模塊構(gòu)成。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能需求和冗余備份功能，電源模塊采用1+1備份、中央處理器模塊采用1+1備份，實(shí)時(shí)控制模塊采用1+1備份、多媒體模塊采用1+1備份形式，參見圖1。資源分配采用本地管理加開設(shè)共享區(qū)的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,備份選通采用模塊級選通形式；

電源模塊：采用1+1結(jié)構(gòu)供電模式，即采用兩塊相同電源模塊采用集中式冗余備份供電形式，模塊設(shè)計(jì)原理見圖4；

中央處理器模塊，采用1+1的方式備份，實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度執(zhí)行，任務(wù)存儲分發(fā)，解算數(shù)據(jù)記錄等功能，并實(shí)現(xiàn)車炮長鍵盤鼠標(biāo)RS422接口，以及1553B總線接口，模塊設(shè)計(jì)原理見圖5；

實(shí)時(shí)控制模塊：采用兩塊同樣模塊來實(shí)現(xiàn)雙余度備份接口傳輸，實(shí)現(xiàn)RS422，信號，車載總線信號，模擬量輸入采集，離散量輸入輸出等接口，模塊設(shè)計(jì)原理見圖6；

多媒體處理模塊：采用兩塊同樣模塊來實(shí)現(xiàn)雙余度備份，其功能是圖形生成、視頻切換、疊加、壓縮、記錄、圖像自動跟蹤解算及語音告警功能，模塊設(shè)計(jì)原理見圖7；

公共接口模塊：用于對雙余度輸入輸出信號進(jìn)行選通切換，負(fù)責(zé)cPCI總線仲裁以及實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換模塊的功能，模塊設(shè)計(jì)原理見圖8；

母板模塊：提供CPCI底版連接。

對應(yīng)軟件典型配置如下(典型配置，不限于此)：基于硬件結(jié)構(gòu)，各個功能模塊上分別運(yùn)行自己的程序(操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、系統(tǒng)管理和BIT測試程序)，模塊之間不存在同步和互斥的問題，只是備份模塊要定時(shí)備份執(zhí)行模塊上的數(shù)據(jù)(由系統(tǒng)管理軟件實(shí)現(xiàn))，便于在執(zhí)行模塊發(fā)生故障時(shí)，備份模塊可以接替執(zhí)行。