一种星载电子设备的双工冗余备份总线通信方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种星载电子设备总线通信方法及装置，该装置包括互为备份的主通信控制芯片、从通信控制芯片和总线驱动模块，主通信控制芯片或者从通信控制芯片占用总线接口的数据总线和地址总线，在所述的主通信控制芯片和从通信控制芯片上各设置有两个看门狗模块，每个通信控制芯片上的两个看门狗模块分别由本通信控制芯片喂狗和其它一个通信控制芯片喂狗。与现有冗余技术相比，本发明专利技术能更有效保证星载电子系统在进行数据通信的过程中，当出现通信故障时系统能保证任务实时连续完成，不会造成任务实施中断。本发明专利技术冗余系统结构简单，仲裁机制在通信芯片内部完成，不需要额外仲裁模块，节约成本，系统维护简单。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种星载电子设备总线通信方法及装置，该装置包括互为备份的主通信控制芯片、从通信控制芯片和总线驱动模块，主通信控制芯片或者从通信控制芯片占用总线接口的数据总线和地址总线，在所述的主通信控制芯片和从通信控制芯片上各设置有两个看门狗模块，每个通信控制芯片上的两个看门狗模块分别由本通信控制芯片喂狗和其它一个通信控制芯片喂狗。与现有冗余技术相比，本专利技术能更有效保证星载电子系统在进行数据通信的过程中，当出现通信故障时系统能保证任务实时连续完成，不会造成任务实施中断。本专利技术冗余系统结构简单，仲裁机制在通信芯片内部完成，不需要额外仲裁模块，节约成本，系统维护简单。【专利说明】一种星载电子设备的双工冗余备份总线通信方法及装置
本专利技术涉及星载电子设备总线通信方法及通信装置，特别涉及一种星载电子设备的双工冗余备份总线通信方法及装置。
技术介绍
由于星载电子系统日趋复杂，且朝着通信系统标准化方向发展，在此基础上通信标准化器件的可靠性问题显得日益重要，同时由于采用了标准化器件也使得通信可靠性设计变得更容易实现。产品的广义可靠性包括固有可靠性、使用可靠性和维修性，对于星载电子系统而言不要求具有维修性，设计更多专注于固有可靠性和使用可靠性方面。在外界热、电、机械等应力作用下，发生在星载电子标准化器件内部及界面处的各种物理和化学的变化及效应会对星载电子器件的正常工作产生影响或构成威胁，甚至引起星载电子系统失效。星载电子系统需要快速的恢复和修复策略以提高可用性、可靠性和可维护性，在硬件实现上可以分为避错技术和容错技术两大门类。冗余技术是一种典型的容错技术，利用系统中存在的冗余部件来接替故障部件的工作，达到故障屏蔽的目的。航天系统通常采用双模冗余，根据系统中两个部件的工作方式，可以分为双机冷备份、双机热备份和双工热备份，前两种备份在作切换时都存在时间延迟，由于星载电子系统对任务执行的连贯性、实时性和可靠性要求都非常高，因此在采用双工热备份冗余方案。
技术实现思路
本专利技术提出一种星载双工热备份方式，并公开该方式星载电子设备的双工冗余备份总线通信方法及装置。本专利技术为了完成其专利技术目的而采用的技术方案是:一种星载电子设备的双工冗余备份总线通信方法，该方法采用互为备份的两个通信控制芯片和总线驱动模块双工热备份的方式，实现总线上单机的数据交换，包括以下步骤:` 步骤A、上电后每个通信控制芯片进行自检的步骤；如果两个通信控制芯片都正常，则转向步骤B ;如果只有其中一个正常，则转向步骤D，如果两个通信控制芯片都不正常，则转向步骤E ; 步骤B、由其中一个通信控制芯片占用数据总线和地址总线成为主通信控制芯片，实现总线上单机的数据交换，另一个为从通信控制芯片； 步骤C、若主通信控制芯片工作不正常则通知从通信控制芯片，若从通信控制芯片工作正常，则由从通信控制芯片占用数据总线和地址总线继续实现总线上单机的数据交换；若从通信控制芯片工作不正常，则转向步骤E ; 步骤D、由工作正常的通信控制芯片占用数据总线和地址总线成为主通信控制芯片，实现总线上单机的数据交换，工作不正常的通信控制芯片进行复位，继续自检，若能工作正常则为从通信控制芯片，转向步骤C ； 步骤E、对两个通信控制芯片都进行复位，转向步骤A。进一步的，上述的星载电子设备的双工冗余备份总线通信方法中:步骤C中，主、从通信控制芯片各设置有两个看门狗，其中一个看门狗由本通信控制芯片喂狗，另一看门狗由另一个通信控制芯片喂狗；若某一通信控制芯片至少连续3个看门狗周期都引起交叉喂狗的另一通信控制芯片看门狗复位，则说明该芯片整体工作不正常；若某一通信控制芯片自己的看门狗至少连续3次复位，说明该通信控制芯片自身工作不正常。进一步的，上述的星载电子设备的双工冗余备份总线通信方法中:当某一通信控制芯片自己的看门狗至少连续3次复位时，传送给另一通信控制芯片信号，告知另一通信芯片，本通信控制芯片工作不正常。本专利技术还提供了一种星载电子设备的双工冗余备份总线通信装置，包括互为备份的主通信控制芯片、从通信控制芯片和总线驱动模块，主通信控制芯片或者从通信控制芯片占用总线接口的数据总线和地址总线，在所述的主通信控制芯片和从通信控制芯片上各设置有两个看门狗模块，每个通信控制芯片上的两个看门狗模块分别由本通信控制芯片喂狗和其它一个通信控制芯片喂狗。进一步的，上述星载电子设备的双工冗余备份总线通信装置中，所述的主通信控制芯片和从通信控制芯片之间设置信号相互传送通道，当一个通信控制芯片工作不正常时，通过所述的信号相互传送通道向对方发送本通信控制芯片工作不正常的信号 与现有冗余技术相比，本专利技术能更有效保证星载电子系统在进行数据通信的过程中，当出现通信故障时系统能保证任务实时连续完成，不会造成任务实施中断。本专利技术冗余系统结构简单，仲裁机制在通信芯片内部完成，不需要额外仲裁模块，节约成本，系统维护简单。下面通过结合具体实施例与附图对本专利技术的技术方案进行较为详细的描述。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术实施例的双工热备份的星载电子设备总线通信装置。【具体实施方式】实施例1:如图1所示，上电后每个通信控制芯片自检，如果都正常，则主通信控制芯片占用数据、地址总线，与设备CPU交换数据；如果主通信控制芯片自检错误，而从通信控制芯片自检正常，则从芯片占用数据地址总线，与设备CPU交换数据。主、从通信控制芯片之间将本通信控制芯片工作不正常的消息发送给对方有如下两各种方式: 第一种方式是在正常工作时，主、从通信控制芯片各设置两个看门狗，其中一个看门狗由自己进行喂狗，另一个看门狗由另外一个通信控制芯片喂狗，因此，每个通信控制芯片除了给自己的看门狗复位外，主、从通信控制芯片还要交叉喂狗。若某一通信控制芯片至少连续3个看门狗周期都引起交叉喂狗的对方看门狗复位，则说明该通信控制芯片整体工作不正常，另外一个通信控制芯片通过对复位的看门狗进行计数获得该通信控制芯片工作不正常的消息，此时，需封锁该通信控制芯片的片选端(封锁芯片时，芯片管脚的默认状态应该使驱动芯片的发送使能无效)，并使能另一通信控制芯片的数据及地址总线。若某通信控制芯片自己的看门狗至少连续3次复位，说明该芯片自身工作不正常。例如正常工作时，通信芯片A的通信模块A要给自身的看门狗WDAA喂狗信号，同时还要给通信芯片B的看门狗WDBA喂狗信号，若WDBA连续3个周期复位则说明芯片A有故障，WDBA发出信号，封锁A机片选。若WDAA复位，则发出信号使通信模块A复位，若WDAA连续5个看门狗周期都复位，则封锁A芯片自身的片选。另外，如果一个通信控制芯片检测到本通信控制芯片工作不正常，第二种方式是通过两个通信控制芯片之间的通道将本通信控制芯片工作不正常的消息传送给对方。如，主通信控制芯片自己喂狗的看门狗连续三次或者三次以上由于没有喂狗而复位时，将判断本主通信控制芯片工作不正常，因此，主控制芯片通过两个通信控制芯片之间的通信通道，如图1所示的“A通道故障”通道将主通信控制芯片工作不正常的消息发送给从通信控制芯片，若此时，从通信控制芯片喂狗正常，则由从通信控制芯片获得地址总线和数据总线的控制权，由从通信控制芯片对通信进行控制。总线含有多个数据通道，如果某一通道发生故障本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载电子设备的双工冗余备份总线通信方法，该方法采用互为备份的两个通信控制芯片和总线驱动模块双工热备份的方式，实现总线上单机的数据交换，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、上电后每个通信控制芯片进行自检的步骤；如果两个通信控制芯片都正常，则转向步骤B；如果只有其中一个正常，则转向步骤D，如果两个通信控制芯片都不正常，则转向步骤E；步骤B、由其中一个通信控制芯片占用数据总线和地址总线成为主通信控制芯片，实现总线上单机的数据交换，另一个为从通信控制芯片；步骤C、若主通信控制芯片工作不正常则通知从通信控制芯片，若从通信控制芯片工作正常，则由从通信控制芯片占用数据总线和地址总线继续实现总线上单机的数据交换；若从通信控制芯片工作不正常，则转向步骤E；步骤D、由工作正常的通信控制芯片占用数据总线和地址总线成为主通信控制芯片，实现总线上单机的数据交换，工作不正常的通信控制芯片进行复位，继续自检，若能工作正常则为从通信控制芯片，转向步骤C；步骤E、对两个通信控制芯片都进行复位，转向步骤A。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄旭，张迎春，柯广贤，
申请(专利权)人：深圳航天东方红海特卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44