一种基于双口ram的冗余系统通信方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于双口RAM的冗余系统通信方法，针对现有技术中车载信号设备信号数据传输速度慢、数据可靠性差的问题，本发明提出了一种基于多角色的环形缓冲区方法，采取多种措施来避免访问冲突，提高双口RAM的数据交互速率，并保证了冗余系统中数据交互的安全性和可靠性，同时由于采用新颖的角色轮换和自检技术，不仅保证了数据传输，而且也提高了系统的安全性。
【专利说明】
一种基于双口 RAM的冗余系统通信方法
技术领域
[0001]本发明涉及通信领域，尤其涉及的是一种基于双口RAM的冗余系统通信方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中的应用于轨道信号系统的车载信号设备，主要用于采集状态数据和输出控制指令，在运行过程中通信数据量大，而且通信过程必须具备极高的安全性和可靠性。车载信号设备开发过程中，需要考虑多种提高可靠性的设计方案，口前比较通用的方法就是进行冗余容错设计。而现有技术中的信号系统存在数据传输速度慢、数据可靠性差的问题。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于多角色的环形缓冲区方法，采取多种措施来避免访问冲突，提高双口 RAM的数据交互速率，并保证了冗余系统中数据交互的安全性和可靠性，同时由于采用新颖的角色轮换和自检技术，不仅保证了数据传输，而且也提高了系统的安全性。
[0005]本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0006]—种基于双口RAM的冗余系统通信方法，其中，车载信号系统主要由主处理系统MPS、安全I/U设备GV1和外部设备组成;MPS主要通过GV1进行数据收发，与外部设备进行通信，完成系统的状态采集和控制功能;GV1作为通信接口模块，支持多种接口与外部设备连接;所述方法包括以下步骤:
[0007]首先，GV1通过RS232、CAN或以太网接口，接收外部设备发送过来的数据，并通过I/O接口采集相应设备的布尔量数据；
[0008]其次，GV1将接收到的数据，各拷贝一份相同的数据，写人到双口RAM中，传递给MCU;
[0009]然后，MOT1/M⑶2从双口 RAM读出数据，并进行逻辑运算处理；
[0010]M⑶l/Μ⑶2将处理后的输出数据放入双口 RAM;
[0011]GV1分别从双口 RAM读出MCUl和M⑶2写人的数据，并进行数据一致性处理，将处理后的数据发送给对应的外部设备。
[0012]GV1系统通过PCI总线与双口 RAM连接。
[0013]M⑶系统通过local bus总线与双口RAM连接；
[0014]时钟模块分别与M⑶系统、GV1系统通过时钟信号线相连。
【附图说明】
[0015]图1为本发明提供的通信系统模块框图。
【具体实施方式】
[0016]本发明提供了一种基于双口RAM的冗余系统通信方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]如图1所示，整个车载信号系统主要由主处理系统MPS、安全I/U设备GV10(GeneralVital I/U)和外部设备组成。MPS主要通过GV1进行数据收发，与外部设备进行通信，完成系统的状态采集和控制功能。GV1作为通信接口模块，支持多种接口与外部设备连接:通过RSX22与联锁设备连接;通过CAN接口与LKJ设备连接;通过RS-232与GPS信号连接;通过网口与无线传输模块连接，并与轨旁控制系统进行通信;通过安全1接口进行布尔量采集和输出。
[0018]MPS和GV1组成二取二的冗余系统架构，MPS由2个相同的处理模块MCU1( 1#CPU)和M⑶2(2#CPU)组成。M⑶I和MCU2具有相关硬件和软件，并且进行完全相同的逻辑运算处理，结构框图如图1。
[0019]GV1主要从外部接收数据，并对2个M⑶的数据进行一致性表决，表决通过后的数据，作为系统的最终输出结果。
[0020]在MPS中，MCU1和MCU2包含微处理器MPC8248，RAM，Nor Flash，PCI控制器、双口RAM;GV10包含微处理器、RAM，PCI控制器和通信接口(串口、CAN、以太网)。
[0021]M⑶和GV1分别与双口 RAM的两端相连，GV1系统通过PCI总线与双口 RAM连接，MCU系统通过local bus总线与双口 RAM连接，时钟模块分别与M⑶系统、GV1系统通过时钟信号线相连。
[0022]依据双口 RAM的工作原理，其两端的CPU共享一个存储器空间，允许MCU(MCU1/MCU2)和GV1同时访问双口 RAM中相异的数据存储单元，可以快速交换数据，但是出现以下2种情况时，双端口存取可能会出现冲突问题:①MCU和GV1同时向同一地址单元写人数据；②M⑶和GV1同时对同一个地址单元进行操作，M⑶写人数据，GV1读出数据，或者M⑶读出数据，GV1写入数据。MPS和外部设备之间传递的通信数据，大部分都是安全相关数据，这些数据的可靠性极其重要，如果发生数据异常，可能引起难以预料的结果。
[0023]整个系统处理流程如下:
[0024]1.GV1通过RS} 32，RS} 22，CAN、以太网等接口，接收外部设备发送过来的数据，并通过I/O接口采集相应设备的布尔量数据。
[0025]2.GV1将接收到的数据，各拷贝一份相同的数据，写人到双口RAM中，传递给M⑶。
[0026]3.M⑶I /M⑶2从双口 RAM读出数据，并进行逻辑运算处理。
[0027 ] 4.M⑶I /M⑶2将处理后的输出数据放入双口 RAM。
[0028]5.GV1分别从双口 RAM读出M⑶I和MCU2写人的数据，并进行数据一致性处理，将处理后的数据发送给对应的外部设备。
[0029]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种基于双口 RAM的冗余系统通信方法，其中，车载信号系统主要由主处理系统MPS、安全I/U设备GV1和外部设备组成； 所述方法包括以下步骤: 首先，GV1通过RS232、CAN或以太网接口，接收外部设备发送过来的数据，并通过I/O接口采集相应设备的布尔量数据； 其次，GV1将接收到的数据，各拷贝一份相同的数据，写人到双口 RAM中，传递给MCU; 然后，MCU1/MCU2从双口 RAM读出数据，并进行逻辑运算处理； MCUI /MCU2将处理后的输出数据放入双口 RAM ； GV1分别从双口 RAM读出M⑶I和MCU2写人的数据，并进行数据一致性处理，将处理后的数据发送给对应的外部设备。2.根据权利要求1所述的基于双口RAM的冗余系统通信方法，其特征在于:所述MPS主要通过GV1进行数据收发，与外部设备进行通信，完成系统的状态采集和控制功能。3.根据权利要求1所述的基于双口RAM的冗余系统通信方法，其特征在于:所述GV1作为通信接口模块，支持多种接口与外部设备连接。4.根据权利要求1所述的基于双口RAM的冗余系统通信方法，其特征在于:所述GV1系统通过PCI总线与双口 RAM连接。5.根据权利要求1所述的基于双口RAM的冗余系统通信方法，其特征在于:所述MCU系统通过local bus总线与双口RAM连接。6.根据权利要求1所述的基于双口RAM的冗余系统通信方法，其特征在于:所述时钟模块分别与MCU系统、GV1系统通过时钟信号线相连。
【文档编号】H04L12/413GK105978776SQ201610268899
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】冯东瑾
【申请人】冯东瑾