[發明專利]一種雙機熱備切換裝置

在審

• 申請號: 201610865712.9
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN107888395A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 張文峰
• 申請（專利權）人: 北京圣福倫科技有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種小型金融機電設備的系統熱備份裝置。

背景技術

在電子設備中，特別是對于核心模塊，都會用到雙機熱備方案，為系統提供冗余保護。主備機同時工作，當主機出現故障時，立即切換到備用機繼續工作，進而保證設備連續穩定的運行。雙機熱備方案多應用于對系統運行的可靠性要求較高的領域，如：航空航天、軍事、通訊、大型工業控制，最近幾年在金融和安防領域也有所應用。

由于采用雙機熱備方案的系統一般都較為復雜，涉及到多種輸入輸出接口，所以多數方案均會用到復雜可編程邏輯器件(CPLD)，對CPLD編程，用CPLD監控主備機的狀態，同時完成接口切換邏輯。方案大致框圖如圖1所示。然而這種方案的缺點在于，需要耗費較高的成本，并且CPLD需要單獨編程，對于一些特殊通訊接口，比如USB、以太網接口，多數的CPLD無法完成切換，需要更換為高端的FPGA或外加切換開關芯片，因此進一步增加了開發工作量，消耗大量的人力物力成本。

發明內容

本發明的目的在于進一步提高小型金融機電設備運行的可靠性，在系統主板出現故障時，能夠及時切換到備用板繼續工作，保證設備不間斷運行。

為達上述目的，本發明提出以下技術方案：

一種雙機熱備切換裝置，包括主板和備板，所述主板和備板之間通過串口連接，其中，還包括：

主備板切換和復位電路，用于實現主板和備板之間的自由切換；所述主備板切換和復位電路根據所述主板或備板發送的觸發信號輸出相應的切換信號和復位信號，從而對所述主板或備板上的輸出驅動器和接口進行切換；

輸入緩沖器，用于將開關量分別輸入至所述主板和所述備板；

驅動單元，同時連接所述主板和所述備板上的輸出驅動器，根據輸出驅動器所輸出的信號對相應的主板或者備板進行驅動；

接口切換電路，與所述主備板切換和復位電路相連，同時連接所述主板和所述備板上的接口，根據所述主備板切換和復位電路發出的切換信號切換所述主板或備板上的接口。

根據本發明提出的雙機熱備切換裝置，所述切換信號包括主板切換時鐘信號，主板切換電平信號，備板切換時鐘信號和備板切換電平信號，所述主板切換時鐘信號和所述備板切換時鐘信號分別通過第一反相器和第二反相器進行整形和反向后，又分別連接至第一觸發器和第二觸發器的時鐘輸入端；所述主板切換電平信號和所述備板切換電平信號分別連接至第一觸發器的J引腳和第二觸發器的K引腳，所述第二觸發器的輸出引腳連接至所述第一觸發器的異步復位引腳。

根據本發明提出的雙機熱備切換裝置，所述主板切換時鐘信號和備板切換時鐘信號分別經過反相和延時后成為主板復位信號和備板復位信號，所述主板復位信號和備板復位信號分別被連接至雙路緩沖器的兩輸入端，所述雙路緩沖器的輸出端為電機驅動電路復位信號，用于對后續的電機驅動電路進行復位。

根據本發明提出的雙機熱備切換裝置，所述第一觸發器和第二觸發器選用SN74LVC112A；所述第一反相器和第二反相器選用SN74LVC06A；所述雙路緩沖器選用SN74LVC2G07。

根據本發明提出的雙機熱備切換裝置，所述主板或備板上的接口包括USB接口，UART接口，I2C接口和MAC接口，所述接口切換電路包括三部分，分別為UART、I2C接口切換電路，USB接口切換電路和MAC接口切換電路。

根據本發明提出的雙機熱備切換裝置，所述UART、I2C接口切換電路選用兩片4路單刀雙擲模擬開關TS3A5018芯片，用于切換3路UART和一路I2C接口。

根據本發明提出的雙機熱備切換裝置，所述USB接口切換電路選用USB2.0模擬開關TS3USB221A芯片。

根據本發明提出的雙機熱備切換裝置，所述MAC接口切換電路選用6通道單刀雙擲SDIO總線模擬開關TXS02612芯片，用于切換RMII接口的TXD[0:1],TXEN,REFCLK,MDIO接口的MDC和MDIO。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1、電路簡單實用，便于生產和維護；

2、可以有效降低生產成本；

3、由于未用到可編程邏輯器件，省去了CPLD編程的階段，減少了系統復雜度，可以加快項目開發進度。

附圖說明

圖1為現有技術中通過CPLD進行電路切換的結構示意圖；

圖2為本發明的雙機熱備切換裝置一具體實施例的結構示意圖；

圖3為本發明中主備板切換電路一具體實施例的電路結構圖；