[發(fā)明專利]適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011383097.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112445751B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉瀛;邊遠(yuǎn);韓兵兵;魯林;張興春;張陽(yáng);趙蕓卿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天新長(zhǎng)征大道科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F15/17
• 分類號(hào): G06F15/17
• 代理公司: 北京北匯律師事務(wù)所 11711
• 代理人: 李英杰

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板。該計(jì)算機(jī)主機(jī)包括多個(gè)中央處理器和接口板。其中，所述接口板包括分別與各個(gè)中央處理器對(duì)應(yīng)連接的各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列、與各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列連接的表決電路、以及與各個(gè)外部設(shè)備對(duì)應(yīng)的各個(gè)模擬開(kāi)關(guān)，所述各個(gè)模擬開(kāi)關(guān)連接在所述多個(gè)中央處理器和各個(gè)外部設(shè)備之間并且受所述表決電路的控制。其中，所述各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列兩兩之間互相連接；所述表決電路包括邏輯運(yùn)算開(kāi)關(guān)；所述各個(gè)模擬開(kāi)關(guān)包括高電平使能芯片。這種適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)和表決電路實(shí)現(xiàn)了用戶和計(jì)算機(jī)之間的人機(jī)交互功能，使計(jì)算機(jī)可靠性更高的同時(shí)，接口板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于工程實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，更為具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板。

背景技術(shù)

目前多模冗余技術(shù)在高可靠控制系統(tǒng)中得到廣泛使用。尤其是三模冗余容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也由于其安全性、可靠性被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。冗余技術(shù)是提高系統(tǒng)可靠性的常用方法，目前國(guó)內(nèi)外高可靠性的星載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)從整機(jī)冗余向模塊冗余、部件冗余等方向發(fā)展。通常來(lái)說(shuō)，冗余就是通過(guò)重復(fù)配置系統(tǒng)部件來(lái)承擔(dān)故障部件的相關(guān)工作，以降低錯(cuò)誤時(shí)間。根據(jù)多模冗余系統(tǒng)的工作機(jī)制通常可以劃分為主動(dòng)冗余和被動(dòng)冗余兩種模式。具有主動(dòng)冗余架構(gòu)的系統(tǒng)需要具備自動(dòng)監(jiān)控功能，一旦檢測(cè)到某個(gè)設(shè)備發(fā)送失效，系統(tǒng)就會(huì)主動(dòng)調(diào)整配置切換至正常設(shè)備，且在切換節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中信息不會(huì)丟失。被動(dòng)冗余則僅要求冗余節(jié)點(diǎn)作為信息的處理者，不具備主動(dòng)檢測(cè)的能力，在報(bào)告錯(cuò)誤之后通過(guò)尋找相同功能的冗余設(shè)備來(lái)響應(yīng)客戶的需求，以此增加單節(jié)點(diǎn)的可靠性。在實(shí)際多模冗余系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景中主動(dòng)冗余和被動(dòng)冗余兩種策略常常相互交叉使用。

航空航天、電力電子、車載、以及工控等領(lǐng)域都需要使用高可靠的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。尤其是，隨著我國(guó)航天技術(shù)的不斷發(fā)展，航天任務(wù)日趨復(fù)雜，應(yīng)用場(chǎng)景日趨多樣，對(duì)于計(jì)算機(jī)的可靠性也進(jìn)而提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)新地提供了一種適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板，使計(jì)算機(jī)可靠性更高的同時(shí)，接口板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于工程實(shí)現(xiàn)。

為實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板。所述計(jì)算機(jī)主機(jī)包括多個(gè)中央處理器和接口板，其中，所述接口板包括分別與各個(gè)中央處理器對(duì)應(yīng)連接的各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列、與各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列連接的表決電路、以及與各個(gè)外部設(shè)備對(duì)應(yīng)的各個(gè)模擬開(kāi)關(guān)，所述各個(gè)模擬開(kāi)關(guān)連接在所述多個(gè)中央處理器和各個(gè)外部設(shè)備之間并且受所述表決電路的控制，其中，所述各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列兩兩之間互相連接；所述表決電路包括邏輯運(yùn)算開(kāi)關(guān)；所述各個(gè)模擬開(kāi)關(guān)包括高電平使能芯片。

進(jìn)一步地，對(duì)于所述適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板，所述多個(gè)中央處理器為3個(gè)中央處理器，所述表決電路包括與所述各個(gè)模擬開(kāi)關(guān)分別對(duì)應(yīng)的各個(gè)六管表決電路，所述六管表決電路包括六個(gè)邏輯運(yùn)算開(kāi)關(guān)，其中，第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)為同步動(dòng)作開(kāi)關(guān)A，第三開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)為同步動(dòng)作開(kāi)關(guān)B，第五開(kāi)關(guān)和第六開(kāi)關(guān)為同步動(dòng)作開(kāi)關(guān)C，開(kāi)關(guān)A與開(kāi)關(guān)B串聯(lián)，開(kāi)關(guān)B與開(kāi)關(guān)C串聯(lián)，開(kāi)關(guān)C與開(kāi)關(guān)A串聯(lián)，并且三組串聯(lián)開(kāi)關(guān)之間并聯(lián)連接。

進(jìn)一步地，對(duì)于所述適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板，模擬開(kāi)關(guān)包括2個(gè)相同的高電平使能芯片，所述2個(gè)高電平使能芯片之間串聯(lián)連接。

進(jìn)一步地，對(duì)于所述適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板，所述各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列分別連接到對(duì)應(yīng)的中央處理器的外部中斷輸入端和復(fù)位輸出端。

進(jìn)一步地，對(duì)于所述適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板，所述各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列兩兩之間通過(guò)高速串行總線和高速并行總線相互連接通信。

進(jìn)一步地，對(duì)于所述適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板，所述各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列包括兩套高速總線系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述適用于多模冗余系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)接口板還包括分別為各個(gè)中央處理器供電的各個(gè)電源模塊。