[发明专利]一种1553B总线信息冗余电气控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种1553B总线信息冗余电气控制系统，属于电气控 制技术领域。

背景技术

某型产品信息电气控制系统使用1553B总线通信，采用1553B总线 A通道与B通道完全冗余特性进行设计，当A通道总线出现故障时，根 据1553B总线协议规定，系统将立即获取B通道信息，利用1553B总线 的B通道信息进行处理，该冗余模型有效提高系统的可靠性。而当信 息电气控制系统的硬件、软件出现严重错误故障时，例如元器件的损 坏或软件工作时序混乱时，导致A通道信息和B通道信息都同时出现故 障，1553B冗余的特性难以保证信息处理系统可靠工作。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种1553B总线信息冗余电 气控制系统，该1553B总线信息冗余电气控制系统能检测当前系统工 作状态，采取硬件、软件全冗余设计技术，当其中主系统功能出现异 常故障时，从系统提供正常控制信号。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种1553B总线信息冗余电气控制系统，包括主系 统和从系统；所述主系统包括主电源转换电路、主FPGA处理器、主 晶体振荡器、主电压转换电路、主光隔离电路、主总线控制器、主A 通信变压耦合器、主B通信变压耦合器，所述从系统包括从电源转换 电路、从FPGA处理器、从晶体振荡器、从电压转换电路、从光隔离 电路、从总线控制器、从A通信变压耦合器、从B通信变压耦合器；主 电源转换电路分别连接主FPGA处理器和主晶体振荡器，主FPGA处理 器和主晶体振荡器相连接，主FPGA处理器连接至主电压转换电路输 入端，主电压转换电路输出端分别连接主光隔离电路和主总线控制器 的输入端，主总线控制器输出端分别连接主A通信变压耦合器和主B 通信变压耦合器，主A通信变压耦合器和主B通信变压耦合器输出连接 匹配的电气接口；从电源转换电路分别连接从FPGA处理器和从晶体 振荡器，从FPGA处理器和从晶体振荡器相连接，从FPGA处理器连接 至从电压转换电路输入端，从电压转换电路输出端分别连接从光隔离 电路和从总线控制器的输入端，从总线控制器输出端分别连接从A通 信变压耦合器和从B通信变压耦合器，从A通信变压耦合器和从B通信 变压耦合器输出连接匹配的电气接口；主光隔离电路和从光隔离电路 的输出端并联输出。

所述主电源转换电路和从电源转换电路分别接入5V电源，主电源 转换电路向主FPGA处理器和主晶体振荡器输出供应3.3V电压，还向主 FPGA处理器输出1.5V电压，从电源转换电路向从FPGA处理器和从晶 体振荡器输出供应3.3V电压，还向从FPGA处理器输出1.5V电压；主 FPGA处理器向主电压转换电路输出3.3V的TTL电平，主电压转换电路 将3.3V的TTL电平转换为5V的TTL电平输出；从FPGA处理器向从电压转 换电路输出3.3V的TTL电平，从电压转换电路将3.3V的TTL电平转换为 5V的TTL电平输出；所述主光隔离电路和从光隔离电路还分别接有24V 电压输入；所述主晶体振荡器向主FPGA处理器提供50MHz振荡频率， 从晶体振荡器向从FPGA处理器提供50MHz振荡频率。

所述主FPGA处理器和从FPGA处理器为深圳国微公司的 SMQ2V1000-FG256。

所述主配置存储器和从配置存储器为深圳国微公司的 SM16PFSG48M。

所述主晶体振荡器和从晶体振荡器为辽阳鸿宇晶体器件厂 ZA51EB3-50。

所述主电压转换电路和从电压转换电路为深圳国微公司的 SM164245。

所述主光隔离电路和从光隔离电路为贵阳航天电器公司的 JGW-3M或JGC-3036。

所述主总线控制器和从总线控制器为深圳国微公司的SM6150。

所述主A通信变压耦合器、主B通信变压耦合器、从A通信变压耦 合器、从B通信变压耦合器为深圳国微公司的M21038/27-26。

本发明的有益效果在于：①主系统、从系统通过光隔离电路进行 电气输入、信息处理过程相互隔离，将最终输出的同类控制指令并联 输出，主系统与从系统任何一个出故障，均不影响产品性能；②主系 统、从系统硬件上百分之百使用国产化产品设计，有效提升产品的可 靠性；③主系统、从系统的印制板设计实现对称布局，软件版本一致， 便于相似问题排查分析。

附图说明