[发明专利]一种多主机间高速交互控制的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术，具体为一种多主机间高速交互控制的方法和系统。

背景技术

随着电子系统的复杂化，对系统内数据交互速度的要求越来越高，安全控制领域也不例外。在对大数据量采集、语音信号处理和图像通信领域中往往需要多处理器分工实现与外部系统的通信、控制、数据采集和完成人机接口控制等功能，再强的处理器也很难独自承担所有任务。为了使系统不致因为单板的处理能力和板间通信速度的影响,可以采取一种带有高速总线接口并可以实现多主机之间协同处理的解决方法。

标准的3U CPCI系统，在工业、电力、交通和国防等安全控制领域应用很多，但其系统只能有一个主机存在，所有的信息处理全部由其完成，这样就对主机的处理能力要求很高，该结构最大的优点为板型尺寸小、且对外连接点多。MULTIBUS总线技术早在80年代就已大量应用于安全性要求较高的互连数据处理、数据存储和外围控制等紧耦合配置的系统中，但数据传输较慢。LVDS为低电压差分信号，有着传输电压低、传输速率高、低噪声、高噪声抑制比和可靠性高等特点，其中最高传输速率可达到2Gbps。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种多主机间高速交互控制的方法和系统。该方法和系统具有实施简单、灵活性强和可靠性高等特点，适用于可靠性要求较高、且数据量交互较大的场合中，尤其是在未来有着高可靠性要求的安全控制领域。

本发明解决所述方法技术问题的技术方案是：设计一种多主机间高速交互控制的方法，该方法采用标准3U CPCI的板型结构，将其总线连接器的对外连接点上定义MULTIBUS总线信号和3组LVDS高速总线信号；在设备连接器的对外连接点上定义以太网接口、CAN总线接口、RS485总线接口和模拟数字转换接口，组成多主机系统中的主机单板；同时每个主机都与其他任意一个主机采用LVDS高速总线连接，且每个主机分别与MULTIBUS总线连接，都可以通过申请MULTIBUS总线的控制权对其他主机或从板进行简单的状态查寻和命令控制，并通过高速LVDS总线传输需要处理的信息，完成数据交互。

本发明解决所述系统技术问题的技术方案是：设计一种多主机间高速交互控制系统，该系统依据本发明所述多主机间高速交互控制的方法，并采用下述电路结构：该系统包括主机、太网接口、CAN总线接口、RS485总线接口和模拟数字转换接口，其特征在于每一个主机1都与其他任意一个主机采用LVDS高速总线的方式电连接，完成主机间高速通讯传输，且每一个主机分别与MULTIBUS总线电连接，构成多主机系统的交互方式。

与现有技术相比，本发明方法和系统借鉴了MULTIBUS总线技术、高速LVDS总线技术和标准3U CPCI板型结构，实现了一种在小板型系统中多主机间大数据量信息高速交互和协同处理控制的方法，克服了现有系统中处理器处理能力有限和信息交互不及时的问题，并具有针对性强，实施简单、灵活性强和可靠性高等特点。

附图说明

图1是本发明多主机间高速交互控制的方法和系统一种实施例的各主机间互连的拓扑连接方式连接原理框图。

图2是本发明多主机间高速交互控制的方法和系统一种实施例的借鉴MULTIBUS总线仲裁理念工作方法的功能控制流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明进一步详细说明。

本发明设计的多主机间高速交互控制的实现方法（简称方法，参见图1、2）采用标准3U CPCI的板型结构，其中图1中的11、12、13和14分别代表个体主机（以下全部用主机1表示，11、12、13和14为相同功能器件），2代表MULTIBUS总线，3代表LVDS高速总线。将其总线连接器的对外连接点上定义MULTIBUS总线信号2和3组LVDS高速总线信号3，取代原有PCI总线信号；在设备连接器的对外连接点上定义以太网接口、CAN总线接口、RS485总线接口和模拟数字转换接口，组成多主机系统中需要的主机单板；同时每个主机1都与其他任意一个主机1采用LVDS高速总线3连接，且每个主机1分别与MULTIBUS总线2连接，都可以通过申请MULTIBUS总线2的控制权对其他任意一个主机1或从板进行简单的状态查寻和命令控制，并通过高速LVDS总线3传输需要处理的信息，完成数据交互。