[发明专利]一种基于CMC芯片的安全计算机系统

说明书

技术领域

本发明涉及安全计算机系统领域。更具体地，涉及一种基于CMC芯片的安全计算机系统。

背景技术

目前铁路系统中常用的安全计算机系统有二乘二取二结构和三取二结构，二乘二取二结构即计算机系统中包括两个控制模块、两个表决模块，当两个控制模块的输出都符合表决模块的要求才可输出积极结果，两个表决模块为冗余设计，存在一个热备表决器，以减小系统的故障概率。而三取二结构是当三个控制模块的输出中有两个以上符合表决模块的要求才可输出积极结果，而在三取二结构中三个控制模块的控制板分别为Ⅰ系、Ⅱ系、Ⅲ系，各系中都有CPU模块，控制模块既作为处理器又作为表决器。三取二结构增加了各控制模块CPU的工作负担，软件结构也会变得更加复杂，同时也增加了系统故障的可能性，并且不方便维护。

因此，需要提供一种基于CMC芯片的安全计算机系统，解决处理器和表决器均集成在控制模块中所产生的问题，降低控制模块的复杂性，针对表决模块进行安全冗余设计，提高安全计算机系统的安全性和可靠性。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种基于CMC芯片的安全计算机系统，将表决器从控制模块中分离，降低控制模块的复杂性，并针对表决模块进行安全冗余设计，提高安全计算机系统的安全性和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

本发明公开了一种基于CMC芯片的安全计算机系统，其特征在于，所述安全计算机系统包括：

多个相同的控制模块，用于分别接收输入信号，并处理所述输入信号得到对应的输出信号；

表决模块，用于同步接收多个所述控制模块的输出信号，并进行逻辑处理，输出安全判断结果；以及

同步总线，用于将每个控制模块的输出信号传输至所述表决模块。

优选地，所述控制模块的个数为三个。

优选地，所述控制模块采用CMC芯片。

优选地，所述表决模块用于比对多个所述控制模块的输出信号；

当两个以上所述控制模块的输出信号的差异在预设阈值以下时，根据少数服从多数的原则输出安全结果，否则输出导向安全结果。

优选地，所述表决模块包括主表决器和热备表决器；

所述主表决器用于接收并处理所述同步总线传输的多个控制模块的输出信号，输出安全判断结果，并将所述输出信号和主表决器的设备运行状态传输至所述热备表决器；

所述热备表决器用于在所述主表决器的设备运行状态异常时，接收并逻辑处理所述输出信号，输出安全判断结果。

优选地，所述表决模块进一步包括计数器；

所述计数器用于监控所述主表决器的设备运行状态。

优选地，所述计数器的计数值用于作为标志位与所述输出信号一同由所述主表决器传输至所述热备表决器。

优选地，所述主表决器和热备表决器采用CMC芯片。

优选地，所述同步总线为控制器局域网络总线。

本发明的有益效果如下：

本发明公开的一种基于CMC芯片的安全计算机系统基于CMC芯片建立多个相同的控制模块和表决模块，解决了将处理器和表决器均集成在控制模块中对所述控制模块造成的工作负担，降低了控制模块模块结构的复杂性。同时，针对表决模块进行安全冗余设计，表决模块可包括主表决器和热备表决器，采用计数器对主表决器的运行状态进行监控，当主表决器发生故障时，系统将切换到热备表决器进行数据处理，降低了整个系统的故障概率，提高了系统的稳定性和可靠性。采用同步总线，将多个相同的控制模块的输出信号同时传输到表决模块，保证表决模块接收数据的同步，保证了系统输出的安全判断结果的正确性。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明公开的一种基于CMC芯片的安全计算机系统具体实施例的示意图。

图2示出本发明公开的一种基于CMC芯片的安全计算机系统的操作流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明公开了一种基于CMC芯片的安全计算机系统，其特征在于，所述安全计算机系统包括多个相同的控制模块、表决模块和同步总线。