[发明专利]一种计算机冗余系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机冗余技术领域，特别是指一种计算机冗余系统。

背景技术

随着计算机技术的发展，在工业控制、生产、生活、轨道交通自动化控制等各个领域都有较大的应用，特别是在轨道交通自动化控制中，应用的更为广泛。

在轨道交通自动化控制中，通常会采用高可靠或故障-安全计算的通用计算机，这种计算机普遍采用冗余的系统架构实现。在中央处理板与外设板之间，需要设置高可靠或故障-安全的冗余总线，传统的并行总线使用引脚过多，进行冗余设计非常困难，且控制协议复杂。

另外，由于高可靠或故障-安全计算的通用计算机采用的不是点对点架构，在扩充外设板时会受到总线性能的限制。每增加一个外设板，各个外设板的性能就会随之下降，且电磁兼容性差。由于数据线为双向，难以实现电气隔离。

传统的串行背板总线虽然也能实现冗余，但多偏向于性能较高的电信应用，而并不适合高可靠或故障-安全计算机的应用。

由于上述串行背板总线具有实现的局限性；高可靠或故障-安全计算的通用计算机，其冗余设计复杂。这两种计算机冗余技术均不适合轨道交通自动化所要求的设计简单、易推广通用的技术要求。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种计算机冗余的系统，以解决现有的计算机冗余技术设计复杂、具有局限性的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种计算机冗余系统，包括：两个中央处理板、至少一个外设板，每个中央处理板上安装有两个CPU，每个外设板上安装有两个CPU，所述中央处理板的CPU、所述外设板的CPU均连接有各自的总线收发器；所述中央处理板的CPU与所述外设板相应的CPU通过各自的总线收发器一一连接，构成通信线路，所述不同中央处理板的CPU与所述外设板的同一CPU之间的两条通信线路构成冗余通信线路。

优选的，所述总线收发器为单路总线收发器。

优选的，所述中央处理板的每个CPU连接单路总线收发器的个数与所述外设板的个数相同；所述外设板的每个CPU连接两个单路总线收发器。

优选的，所述中央处理板上总线收发器与所述外设板上的总线收发器一一连接。

优选的，所述总线收发器为多路总线收发器。

优选的，所述中央处理板上的每个CPU连接唯一一个多路总线收发器，所述外设板上的每个CPU连接唯一一个多路总线收发器。

优选的，所述中央处理板上的多路总线收发器与各个外设板上多路总线收发器之间一一连接。

优选的，所述外设板的个数为偶数，且每对外设板之间互为冗余。本发明实施例中的计算机冗余系统，两个中央处理板上的CPU与外设板上的同一CPU通过总线收发器连接，形成的双重的通信通道且互为冗余的。当一个中央处理板的CPU与外设板的CPU之间数据交互出现故障时，另一个中央处理板的CPU与该外设板的CPU还可进行数据交互。通过上述形成的冗余系统，系统的稳定性、可靠度有较大提高，如果一个中央处理板出现故障出现问题时，外设板依然可以继续进行数据交互并实现其自身功能。

附图说明

图1是采用单路总线收发器实施例的系统结构图；

图2是采用多路总线收发器实施例的系统结构图。

具体实施方式

为清楚说明本发明的系统，下面给出优选实施例并结合附图详细说明。

在该实施例中，每个中央处理板上具有两个CPU，每个CPU均连接串行总线，并通过串行总线上的总线收发器与外设板上的总线收发器相连接。从而实现中央处理板与外设板上的实时通信。中央处理板与外设板连接时，每个中央处理板上的总线收发器均与各个外设板上相对应的总线收发器连接，从而实现冗余控制。

参见图1，图1是本发明采用单路总线收发器实施例的系统结构图，中央处理板A上具有CPUA1、CPUA2两个处理器。其中，CPUA1与串行总线相连接，并与总线上的总线收发器A11、总线收发器A12、总线收发器A13相连接；CPUA2与串行总线相连接，并与总线上的总线收发器A21、总线收发器A22、总线收发器A23相连接。

中央处理板B上具有CPUB1、CPUB2两个处理器。其中，CPUB1与串行总线相连接，并与总线上的总线收发器B11、总线收发器B12、总线收发器B13相连接；CPUB2与串行总线相连接，并与总线上的总线收发器B21、总线收发器B22、总线收发器B23相连接。