[發(fā)明專利]一種基于2取2架構(gòu)的串口通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110703109.1
• 申請(qǐng)日: 2021-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN113326224B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭盟;張立鵬;吳潔;耿進(jìn)龍;趙希發(fā);趙麗萍;李鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡斯柯信號(hào)有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/42
• 分類號(hào): G06F13/42;G06F9/54
• 代理公司: 上海元好知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 曹媛;張雙紅

本發(fā)明提供一種基于2取2架構(gòu)的串口通信方法，采用直連串口作為雙CPU通道間2取2通信介質(zhì)，包括：在第一CPU通道和第二CPU通道中初始化創(chuàng)建2oo2任務(wù)和非2oo2任務(wù)；所述第一CPU通道中需要進(jìn)行雙CPU通道間通信的第一非2oo2任務(wù)將數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)和數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行打包，放入消息隊(duì)列中，同時(shí)通知第一2oo2任務(wù)有消息需要發(fā)送；所述第一2oo2任務(wù)取出消息并發(fā)送給第二CPU通道；所述第二CPU通道的第二2oo2任務(wù)接收發(fā)來的消息，通過校驗(yàn)后發(fā)送給對(duì)應(yīng)的第二非2oo2任務(wù)；所述第二非2oo2任務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)做校驗(yàn)，校驗(yàn)通過后對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行確認(rèn)。本發(fā)明能夠避免數(shù)據(jù)擁堵，減小系統(tǒng)負(fù)荷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于2取2架構(gòu)的串口通信方法。

背景技術(shù)

在軌道交通控制領(lǐng)域中，安全性與可靠性是其兩個(gè)重要的指標(biāo)，2取2組合-故障安全架構(gòu)是軌旁及車載等高安全產(chǎn)品中較多采用的一種安全架構(gòu)，兩個(gè)功能相同的子系統(tǒng)進(jìn)行相同的邏輯運(yùn)算處理，對(duì)處理后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行雙系統(tǒng)間的比較確認(rèn)，當(dāng)處理結(jié)果符合預(yù)期，系統(tǒng)才能繼續(xù)正常運(yùn)行，否則需要遵循故障導(dǎo)向安全的原則做出相應(yīng)的反應(yīng)，此架構(gòu)可以有效提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

基于使用場(chǎng)景不同，2取2架構(gòu)系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)形式也有所不同，當(dāng)作為安全平臺(tái)需再集成到其他系統(tǒng)上時(shí)，要求2取2模塊硬件所占用的體積和空間要盡可能小，通常會(huì)將2取2中的兩個(gè)子系統(tǒng)(每個(gè)子系統(tǒng)包含一個(gè)CPU)作為一個(gè)整體集成到一塊板卡中，由于空間限制，板卡上可用資源的合理利用尤為關(guān)鍵。雙CPU通道間會(huì)頻繁的進(jìn)行信息交互，如任務(wù)同步、數(shù)據(jù)一致性比較、狀態(tài)確認(rèn)及表決等，這些信息的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量小、且重要性和實(shí)時(shí)性會(huì)根據(jù)功能的不同而有所不同，簡(jiǎn)單的根據(jù)先來先處理的原則進(jìn)行信息交互難以滿足以上需求。同時(shí)，兩個(gè)子系統(tǒng)不僅要進(jìn)行雙CPU通道間的通信，還要與外部網(wǎng)絡(luò)、其他功能模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，容易造成數(shù)據(jù)擁堵、系統(tǒng)負(fù)荷大。因此有必要予以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于2取2架構(gòu)的串口通信方法，通過合理選擇2取2模塊的通信介質(zhì)和通信方式，避免數(shù)據(jù)擁堵，減小系統(tǒng)負(fù)荷。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于2取2架構(gòu)的串口通信方法，采用直連串口作為雙CPU通道間2取2通信介質(zhì)，采用2oo2任務(wù)作為雙CPU通道間2取2專用通信任務(wù)，所述方法包括：

步驟S1、在第一CPU通道和第二CPU通道中初始化創(chuàng)建2oo2任務(wù)和非2oo2任務(wù)；

步驟S2、所述第一CPU通道中需要進(jìn)行雙CPU通道間通信的第一非2oo2任務(wù)將數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)和數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行打包，放入消息隊(duì)列中，同時(shí)通知第一2oo2任務(wù)有消息需要發(fā)送；

步驟S3、所述第一2oo2任務(wù)取出消息并發(fā)送給第二CPU通道；

步驟S4、所述第二CPU通道的第二2oo2任務(wù)接收發(fā)來的消息，通過校驗(yàn)后發(fā)送給對(duì)應(yīng)的第二非2oo2任務(wù)；

步驟S5、所述第二非2oo2任務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)做校驗(yàn)，校驗(yàn)通過后對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行確認(rèn)。

進(jìn)一步的，在步驟S2中，所述第一非2oo2任務(wù)為打包數(shù)據(jù)計(jì)算出一個(gè)動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)，并重新打包后放入消息隊(duì)列；

在步驟S3中，所述第一2oo2任務(wù)檢查消息隊(duì)列中是否有待發(fā)送消息，如果有則根據(jù)動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)從消息隊(duì)列中取出優(yōu)先級(jí)最高的消息，發(fā)送給第二CPU通道。

進(jìn)一步的，所述第一2oo2任務(wù)檢查滑動(dòng)窗口是否有空閑來決定本次是否允許執(zhí)行發(fā)送數(shù)據(jù)操作。

進(jìn)一步的，步驟S3中所述第一2oo2任務(wù)取出消息并發(fā)送給第二CPU通道的過程包括：