[發明專利]一種基于有限狀態機的計算機聯鎖平臺控制方法

在審

• 申請號: 201810062669.1
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108279597A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 劉傳振;張博;劉傳啟;何建宏;趙麗宏
• 申請（專利權）人: 上海亨鈞科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 張素華

1.一種基于有限狀態機的計算機聯鎖平臺控制方法，其特征在于，包括：

——新周期同步，校核主系、備系的主CPU、從CPU至同一時間線上運行，所述同一時間線的算法為：設定主系主CPU為主定時器，并為所述主定時器設計一主計數器，每觸發一次主定時器，所述主計數器的序號便增加1，在心跳幀當中流逝的周期數字段將該主計數器的序號傳遞到其它的CPU上，其它CPU的計數器與主計數器的序號比較，若兩者的差值的絕對值大于等于1，則其它CPU的計數器調整為主定時器的序號；

——輸入數據同步，主系主CPU向備系主CPU發送輸入數據，主系主CPU與主系從CPU相互發送、接收輸入數據，并比較輸入數據，若主系從CPU的輸入數據與主系主CPU的輸入數據不一致，則主系從CPU的輸入數據同步至與主系主CPU一致；

備系主CPU接收主系主CPU發送的輸入數據，并與主系主CPU的輸入數據比較；若備系主CPU與主系主CPU的輸入數據相同，則備系主CPU與備系從CPU相互發送、接收輸入數據，并進行比較；若備系主CPU與主系主CPU的輸入數據不相同，則備系主CPU的輸入數據同步至與主系主CPU一致，以確保各CPU的輸入數據同步；

——結果數據同步，主系主CPU向備系主CPU發送結果數據，主系主CPU與主系從CPU相互發送、接收結果數據，并比較結果數據；備系主CPU接收主系主CPU發送的結果數據，并與主系主CPU的結果數據比較；若結果數據一致，則備系主CPU與備系從CPU相互發送、接收結果數據，并比較結果數據；

——發送控制命令或結束周期，若結果數據一致，則由主系主CPU向外部設備發送控制命令，完成一個周期的運算；若結果數據至少有一個不一致，則終止系統。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，系統啟動時，主系、備系的關系確定方式為：

若兩系啟動之間有時間差，將兩系分別記為I系和II系，I系嘗試接收II系的心跳信號幀，若I系收到II系發出的心跳信號幀，則將I系設置為校核狀態，并在校核完成后將I系設置為熱備狀態，即I系為備系，II系為主系；

若兩系同時啟動，啟動過程中使用隨機退避等待算法，兩系的主CPU均產生一個隨機值，若產生該隨機值的等待時間不同，則產生隨機值的等待時間較短的一系成為主系；若產生隨機值的等待時間相同，則再次使用隨機退避等待算法競爭主系，直至兩系產生的隨機值的等待時間不同，產生的隨機值的等待時間較短的一系成為主系。

3.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于，系統運行過程中，主系、備系之間定時向對方發送心跳信號幀，若I系在設定的閾值周期內收到II系發出的心跳信號幀，則不發生雙系切換，I系仍為備系，II系仍為主系；

若I系在設定的閾值周期內均未收到II系發出的心跳信號幀，則I系提升為主系，II系調整為備系。

4.根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于，主系、備系之間發送的心跳信號幀的內容包括用于避免重復幀的時間戳，確保每個CPU運行在同一時間線上的流逝的周期數字段，數據類型，用于檢驗通信數據的正確性的校驗碼，幀編號，用以檢測系統是否出現雙主系、雙備系、雙主CPU、雙從CPU狀態錯誤故障的雙系狀態，A路電子單元、B路電子單元的通信狀態和A路控顯機、B路控顯機的通信狀態中的任意一種或幾種；

其中，主系、備系心跳信號幀中的電子單元通信狀態和控顯機通信狀態用于確認通信信道是否正常，以便決定是否切換主系、備系關系。

5.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，每系內的主CPU和從CPU之間相互發送心跳信號幀，每系內的主CPU和從CPU發送的心跳信號幀的內容包括用于避免重復幀的時間戳，確保每個CPU運行在同一時間線上的流逝的周期數字段，數據類型，用于檢驗通信數據的正確性校驗碼，幀編號，用以檢測系統是否出現雙主系、雙備系、雙主CPU、雙從CPU狀態錯誤故障的雙系狀態，以及主CPU狀態中的任意一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，每一系內的主CPU與從CPU之間的CPU通信過程為，主CPU和從CPU均時刻保持在同一時間線上，主CPU和從CPU相互發送、接收新周期數據，分別獲取控顯機、電子單元數據，并相互發送和接收輸入數據。