[發(fā)明專利]一種基于串行背板總線的控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611030252.4
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN108090019A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 祝鳳娟
• 申請（專利權）人: 祝鳳娟
• 主分類號: G06F15/173
• 分類號: G06F15/173
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于串行背板總線的控制系統(tǒng)，通過采用ARINC659背板總線、冗余的系統(tǒng)設計方法，提出了一種基于串行背板總線?ARINC659總線的雙余度計算機體系架構。一種基于串行背板總線的控制系統(tǒng)，通過采用ARINC659背板總線、冗余的系統(tǒng)設計方法，提出了一種基于串行背板總線?ARINC659總線的雙余度計算機體系架構。

技術領域

本發(fā)明涉及一種基于串行背板總線的控制系統(tǒng)，適用于機械領域。

背景技術

傳統(tǒng)的雙余度計算機是采用雙通道模式，兩個通道工作相當于兩臺獨立計算機同步工作。任何一個通道的處理機故障、輸入/輸出故障故障、電源故障，本通道立即失效，計算機系統(tǒng)立即降級。采用高速、高可靠、四余度容錯串行背板總線(ARINC659總線)構建的新型雙余度計算機系統(tǒng)，所有處理機、電源、I/O模塊連接在這條串行背板總線上，所有模塊處理的信息均在這條總線上傳輸，所有模塊均可獲取總線上傳輸?shù)男畔ⅰＨ魏我粋€處理機故障、輸入/輸出故障、電源故障，系統(tǒng)的余度采集和余度控制功能不會喪失，可以較為容易的實現(xiàn)一次故障工作、二次故障安全。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出了一種基于串行背板總線的控制系統(tǒng)，通過采用ARINC659背板總線、冗余的系統(tǒng)設計方法，提出了一種基于串行背板總線-ARINC659總線的雙余度計算機體系架構。

本發(fā)明所采用的技術方案是：

所述控制系統(tǒng)CPU1和CPU2模塊采用完全相同的架構，均由高性能處理器子卡、1553B總線通信子卡、659總線通信子卡和通用I/O處理基板(GIO基板)組成。

所述控制系統(tǒng)CPU模塊中的高性能處理器子卡運行操作系統(tǒng)和應用軟件，模塊中的GIO基板運行FPGA軟件，659總線子卡上固化命令表通信軟件。

所述控制系統(tǒng)IOM1模塊和IOM2模塊采用完全相同架構，IOM1模塊由659總線通信子卡和GIO基板組成，IOM2模塊由659總線通信子卡和GIO基板組成。

所述控制系統(tǒng)PSM1和PSM2模塊采用完全相同的LRM架構，配置完全相同，包括尖峰、浪涌防護電路，DC/DC變換電路，過流、過壓保護電路等。

所述控制系統(tǒng)軟件由系統(tǒng)引導程序、BIT程序、操作系統(tǒng)、設備驅動程序、659總線命令表程序、操作系統(tǒng)擴展服務組成，地面支持工具包括嵌入式軟件集成開發(fā)環(huán)境、659總線命令表配置工具和在線編程工具。

本發(fā)明的有益效果是：該控制系統(tǒng)解決了復雜控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合和綜合管理，具有快速的系統(tǒng)重構和很強的可配置性，與現(xiàn)有的雙余度計算機系統(tǒng)相比，可以細化雙余度系統(tǒng)的顆粒度，達到系統(tǒng)緩慢降級的目的，同時大大提高了控制系統(tǒng)的安全性和可用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電氣系統(tǒng)控制計算機組成圖。

圖2是本發(fā)明的電氣系統(tǒng)控制計算機軟件組成圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1，659總線(ARINC 659總線簡稱)是美國ARINC(航空無線電公司簡稱)公司1993年制定的背板數(shù)據(jù)總線規(guī)范，它用于實現(xiàn)普通機架中航空LRM(在線可更換模塊)間進行的通信，能夠滿足高數(shù)據(jù)吞吐量、嚴格的故障隔離、數(shù)據(jù)傳輸確定的綜合模塊化航空電子系統(tǒng)要求的規(guī)范。659背板數(shù)據(jù)總線是基于時間觸發(fā)機制、半雙工傳輸?shù)拇锌偩€，它支持魯棒的時間分區(qū)和空間分區(qū)，具有容錯性、高可用性和 高完整性，總線拓撲為雙一雙冗余配置的線性多點結構。