[发明专利]一种离散量信号故障隔离电路

说明书

技术领域

本发明属于微电子电路设计技术，尤其涉及一种基于离散量信号的故障隔离电路。

背景技术

离散量信号是一种低速的开关量信号，带宽一般都不超过200Hz，在工业控制，汽车，飞机，机电系统，自动控制领域中存在大量的离散量信号。离散量信号多具有较高的电压，同时在工业自动控制领域中，离散量的状态需采用电路转换为计算机可以接受的TTL电平信号，目前一般情况下多采用光隔或比较器等分立器件搭建转换平台。但是在信号较多的情况下，分立器件占用了大量的布板面积，功耗较为显著。同时，由于分立器件的系统功能整合能力较差，很难实现包括自监测，自检测等功能，与离散量信号的高可靠，高可信转换的要求相矛盾。因此，本发明基于集成化的离散量转换方式，尤其考虑到离散量信号的安全，可靠、可信转换，提出了一种具备高安全性的离散量信号故障隔离方法。

发明内容

本发明提供一种基于离散量信号的故障隔离电路，用以解决现有技术中由于采用分立器件而导致在离散量信号转换为计算机识别信号过程中所有可能引起错误的环节的故障监测和故障隔离。

本发明的技术解决方案：

一种离散量信号故障隔离电路，其特殊之处在于：包括：时钟监测模块，用于实时监测时钟电路的工作情况,并在时钟电路工作异常时产生时钟异常信号；

离散量转换模块，用于将离散量信号转换为TTL信号；

自监测模块，用于实时监测离散量模块的状态，并在离散量模块状态异常时产生自监测错信号；

冗余校验模块，用于实时校验从两个离散量转换模块输出的信号的一致性，并在信号不一致时产生冗余校验错信号；

抖动监测模块，用于实时判断从两个离散量转换模块输出的信号的是否存在抖动，并在存在抖动时产生抖动校验错信号；

寄存输出模块，用于存储稳态离散量信号转换后的状态，并输出TTL-OUT信号；

驱动故障监测模块，用于实时判断TTL-OUT信号，并在TTL-OUT信号不稳定时产生驱动校验错信号；错误分类处理模块，用于接收时钟异常信号、自监测错信号、冗余校验错信号、抖动校验错信号以及驱动校验错信号，并根据错误类型进行分类处理，并报送错误状态和类型。

上述错误类型分为可恢复故障和不可恢复故障。

上述可恢复故障包括冗余校验错信号、抖动校验错信号以及驱动校验错信号。

上述不可恢复故障包括时钟异常信号和自监测错信号。

上述自监测模块通过切换开关S2与离散量产生模块连接。

本发明所具有优点：

1、本发明提供的基于离散量信号的故障隔离电路，基于高可靠离散信号转换为计算机识别信号的应用，该电路支持系统工作中自监测，可以在工作过程中实时监测离散量的转换过程，通过一系列的错误隔离方法大幅度提高离散量转换的可信度，而且，该故障隔离电路提供优先级不同的错误机制，并可根据不同的错误机制采取不同的措施。

2、本发明的离散量信号的故障隔离电路实现了离散量信号转换为计算机识别信号过程中所有可能引起错误的环节的故障监测和故障隔离，并能够方便的判定错误类型，使得离散量信号的转换可信度大幅度提高。

附图说明

图1是本发明的故障隔离电路的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地表述。显然，所表述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

图1是本发明的故障隔离电路的原理示意图，如图1所示，本发明提供一种基于离散量信号的故障隔离电路，包括时钟监测模块，离散量转换模块、冗余校验模块，自监测模块，输出模块，驱动故障监测模块，抖动监测模块和错误分类处理模块，其中，

时钟监测模块，用于实时监测时钟的工作情况,并产生时钟异常信号；

时钟信号是转换过程中用于同步控制信号采集，抖动采样，冗余比较，及驱动输出的关键信号，如果时钟信号故障将引起多个模块的工作异常，因此本方案中采用时钟监测模块，实时监测时钟的品质，在时钟出现明显的频率漂移时将产生时钟异常信号，提示离散量转换过程中时钟不可信。

离散量转换模块，用于将离散量信号转换为TTL信号；实现两两冗余。