一种基于i2c总线的系统控制器容错控制方法

文档序号:9810399阅读:470来源:国知局
一种基于i2c总线的系统控制器容错控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于综合核心处理系统设计技术领域,具体涉及一种基于I2C总线的系统控制器容错控制方法。
【背景技术】
[0002]如图1所示,综合核心处理系统包括多个GPPM模块,每个GPPM模块都包括CPU和故障处理逻辑模块,系统将其中两个GPPM模块定义为系统控制器,分别为主系统控制器和备份系统控制器。主系统控制器和备份系统控制器处于余度热备份工作状态,同时运行相同的任务,但只有主系统控制器输出结果,备份系统控制器不输出结果。当主系统控制器发生故障时,其故障处理逻辑模块输出三个故障信号,备份系统控制器的故障处理逻辑模块接收到故障信号后产生中断信号给CPU,备份系统控制器的CPU接收到中断后,备份系统控制器成为主系统控制器,同时接管系统控制任务。
[0003]这种容错管理机制存在以下几个问题:
[0004]1、当主系统控制器和备份系统控制器同时或相继发生故障时,将出现无系统控制器可用的局面,这会影响飞机关键任务的完成。
[0005]2、当主系统控制器正常工作时,备份系统控制器不输出结果,处于空运行状态,系统资源可用率低,这导致了系统资源的浪费。
[0006]3、备份系统控制器是系统中的一个冗余模块,这实质是增加了系统的重量、体积和功耗。

【发明内容】

[0007]为了解决现有的综合核心处理系统的资源可用率低,系统重量、体积和功耗高的技术问题,本发明提供一种基于I2C总线的系统控制器容错控制方法。本发明将系统控制器备份方式由热备份改为温备份,在主系统控制器和备份系统控制器同时出现故障时,系统依然可以保证飞机关键任务的完成,提高系统的可靠性。
[0008]本发明的技术解决方案:
[0009]一种基于I2C总线的系统控制器容错控制系统,其特殊之处在于:包括多个GPPM模块,每个GPPM模块均包括CHJ和故障处理逻辑模块,所述故障处理逻辑模块包括离散量模块、判断模块、计时器和中断产生模块,
[0010]所述离散量模块用于产生离散量并发送给其他GPPM模块中的离散量模块和接收其他GPPM模块中的离散量模块发送的离散量,
[0011 ]所述判断模块用于对输入离散量模块的离散量进行三取二表决,并在表决结果为“O”时,触发计时器进行计时;同时触发中断产生模块产生中断信号发送给处于同一个GPPM模块的(PU;
[0012]每个GPPM模块的CI3U通过I2C总线连接,CPU根据连接在I2C总线上的GPPM模块的MID号计算对应的GPPM模块的发送广播消息时间窗口 ;
[0013]所述CPU用于读取处于同一个GPPM模块计时器状态,判断是否处于发送广播消息时间窗口,若在发送广播消息时间窗口内,则通过I2C总线向其他GPPM模块中的CPU发送广播消息,宣布该CPU所属的GPPM模块成为系统控制器;用于接收到其他GPPM模块中的CPU发送的广播消息后,停止计时器计时。
[0014]一种基于12C总线的系统控制器容错控制方法,包括以下步骤:
[0015]I)初始化:
[0016]1.1系统上电后,每个GPPM模块读取MIDn号;η为整数;
[0017]1.2)CPU根据分配的MID号计算每个GPPM模块的发送广播消息时间窗口 ;
[0018]1.3)系统默认MID = O的GPPM模块为默认系统控制器;
[0019]1.4)如果默认系统控制器,在预设的发送广播消息时间窗口内向其他备份控制器发送广播消息,则宣布系统控制器的确立;
[0020]若未在发送广播消息时间窗口内向其他备份控制器发送广播消息,则进行系统控制器的切换;
[0021]2)系统控制器的切换:
[0022]2.1)默认系统控制器未在发送广播消息时间窗口内向其余备份控制器发送广播消息时,故障处理逻辑模块的离散量模块通过离散量D2?DO输出低电平脉冲信号,发送给其余备份控制器的离散量模块;
[0023]2.2)其余备份系统控制器接收到低电平脉冲信号后,对离散量D2?DO的输入值进行三取二表决,当前表决结果为“O”,其余备份系统控制器启动计时器,同时通过中断产生模块产生中断信号并将该中断信号发送给处于同一个GPPM模块CPU;
[0024]2.3)其余备份系统控制器的CPU接收到中断信号后,CPU读取故障处理逻辑模块中的计时器状态后,判断MID = n的GPPM模块是否在对应的发送广播消息时间窗口内成功发送广播消息;其中η =默认系统控制器MID+1 ;
[0025]2.4)若该GPPM模块在对应的发送广播消息时间窗口内成功发送广播消息时,则该GPPM模块宣布成为新的系统控制器,接收到广播消息的其他GPPM模块,停止计时器计时,
[0026]若该GPPM模块未在对应的发送广播消息时间窗口内成功发送广播消息时,则执行步骤2.5):
[0027]2.5)给步骤2.4)判断GPPM模块的MID加I后,判断与新产生的MID对应的GPPM模块是否在对应的发送广播消息时间窗口内成功发送广播消息;
[0028]2.6)执行步骤 2.4)。
[0029]步骤1.2)发送广播消息时间窗口 =n*30ms。
[0030]默认系统控制器的发送广播消息时间窗口=系统上电后15s。
[0031]本发明具有的优点效果:
[0032]1、容错重构时间短,故障恢复速度快;
[0033]2、硬件电路实现简单可靠;
[0034]3、提尚了系统的可靠性;
[0035]4、提高了系统资源的可用率;
[0036]5、降低了系统的体积、功耗和成本。
【附图说明】
[0037]图1为现有的系统控制器容错管理方法示意图;
[0038]图2为本发明设计的系统控制器容错管理方法示意图。
【具体实施方式】
[0039]本发明采用故障报告机制和I2C总线通信机制实现多个系统控制器的容错管理,其具体的技术方案如下:
[0040]1、GPPM模块的故障处理逻辑模块实现模块故障报告功能。D2?DO为故障处理逻辑模块三个输入/输出型离散量,每个离散量在故障处理逻辑模块内部设计为弱上拉电阻,CPU可以通过控制故障处理逻辑模块来控制离散量的输出状态。
[0041 ] 2、系统复位后,离散量默认输出状态为“O” ;复位结束后,CPU可以通过故障处理逻辑模块控制离散量的输出状态。当模块发生故障,比如看门狗报警或者CHJ使能离散量输出时,离散量D2?00输出低电平脉冲信号;当CPU不使能离散量输出时,离散量D2?00输出三态,即为“弱I”。
[0042]3、系统控制器发出故障报告后,备份系统控制器中的故障处理逻辑对离散量D2?DO的输入值进
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1