[发明专利]一种双机冷热备份自主切换的控制与信息处理系统及方法

权利要求书

1.一种双机冷热备份自主切换的控制与信息处理系统，其特征在于，包括主机、备机、电源控制模块、电源输入接口和电源输出接口；

所述主机包括主处理器和主FPGA，所述主处理器用于进行主机的信息处理，所述主FPGA与所述主处理器、电源控制模块、备FPGA连接，所述主FPGA用于进行主机输入输出的信息转换、电源通断控制及电压电流检测、对主机和备机输出的串口信号和图像信号进行控制以及与备FPGA通信；

所述备机包括备处理器和备FPGA，所述备处理器用于进行备机的信息处理，所述备FPGA与所述备处理器、电源控制模块、主FPGA连接，所述备FPGA用于进行备机输入输出的信息转换、电源通断控制及电压电流检测、对主机和备机输出的串口信号和图像信号进行控制以及与主FPGA通信；

所述电源控制模块包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器以及电压电流检测电路，所述第一继电器控制备机供电，所述第二继电器与第三继电器并联后连接电源输出接口，所述第四继电器控制主机供电，所述第一继电器与第二继电器的通断由主FPGA控制，所述第三继电器与第四继电器的通断由备FPGA控制，所述电压电流检测电路检测检测主机供电、备机供电和外部供电的电压电流；

所述电源输入接口与外部电源连接；

所述电源输出接口与外部功能模块连接。

2.如权利要求1所述的双机冷热备份自主切换的控制与信息处理系统，其特征在于，进一步包括网络交换模块、串行接口模块、外部功能模块接口、远程通信接口以及人机交互接口；

所述网络交换模块包括网络交换机，所述网络交换模块与主处理器、备处理器、外部功能模块接口、远程通信接口通过数字信号线连接，实现网络信息交互；

所述串行接口模块连接所述主FPGA、备FPGA以及外部功能模块接口，将所述主FPGA或备FPGA发送的输出串口信号进行转换与隔离后送入所述外部功能模块接口，以及将所述外部功能模块接口接收到的输入串口信号经转换与隔离后送入所述主FPGA或备FPGA；

所述外部功能模块接口包括串行信号接口和以太网接口，所述串行信号接口连接所述串行接口模块，所述以太网接口连接所述网络交换模块；

所述远程通信接口为与外部通信网络互连的接插件，与所述网络交换模块连接，包括以太网接口；

所述人机交互接口接收主处理器和备处理器输出的人机交互信号，并将该人机交互信号送入对应的人机交互设备。

3.如权利要求2所述的双机冷热备份自主切换的控制与信息处理系统，其特征在于，所述串行接口模块包括串口驱动芯片、第一总线驱动器、第二总线驱动器、第一隔离电阻、第二隔离电阻；所述主FPGA和备FPGA对同一串口输出的信号线分别连接至第一总线驱动器和第二总线驱动器，经由该第一总线驱动器或第二总线驱动器后共同连接到所述串口驱动芯片的输入端，经所述串口驱动芯片进行信号转换后输出到外部功能模块接口的串行信号接口；所述第一总线驱动器的使能端口和第二总线驱动器的使能端口由主FPGA和备FPGA共同控制，第一总线驱动器和第二总线驱动器不能同时处于使能状态；串口驱动芯片对由外部功能模块接口输入的串行信号进行信号转换，转换后的信号通过第一隔离电阻连接到主FPGA，通过第二隔离电阻连接到备FPGA。

4.如权利要求2所述的双机冷热备份自主切换的控制与信息处理系统，其特征在于，所述人机交互设备包括按键与液晶显示屏，所述人机交互接口包括按键输入信号接口、图像信号输出接口、第三总线驱动器、第四总线驱动器、第三隔离电阻以及第四隔离电阻；所述主处理器和备处理器输出的图像信号线分别连接至第三总线驱动器和第四总线驱动器，经由该第三总线驱动器和第四总线驱动器后共同连接到图像信号输出接口，并进一步输出至液晶显示屏；所述第三总线驱动器和第四总线驱动器各自的使能端口由主FPGA和备FPGA共同控制，所述第三总线驱动器和第四总线驱动器不能同时处于使能状态；按键信号经按键输入信号接口后经第三隔离电阻连接到主FPGA，经第四隔离电阻连接到备FPGA。