[发明专利]一种基于有限状态机的计算机联锁平台控制方法

权利要求书

1.一种基于有限状态机的计算机联锁平台控制方法，其特征在于，包括：

——新周期同步，校核主系、备系的主CPU、从CPU至同一时间线上运行，所述同一时间线的算法为：设定主系主CPU为主定时器，并为所述主定时器设计一主计数器，每触发一次主定时器，所述主计数器的序号便增加1，在心跳帧当中流逝的周期数字段将该主计数器的序号传递到其它的CPU上，其它CPU的计数器与主计数器的序号比较，若两者的差值的绝对值大于等于1，则其它CPU的计数器调整为主定时器的序号；

——输入数据同步，主系主CPU向备系主CPU发送输入数据，主系主CPU与主系从CPU相互发送、接收输入数据，并比较输入数据，若主系从CPU的输入数据与主系主CPU的输入数据不一致，则主系从CPU的输入数据同步至与主系主CPU一致；

备系主CPU接收主系主CPU发送的输入数据，并与主系主CPU的输入数据比较；若备系主CPU与主系主CPU的输入数据相同，则备系主CPU与备系从CPU相互发送、接收输入数据，并进行比较；若备系主CPU与主系主CPU的输入数据不相同，则备系主CPU的输入数据同步至与主系主CPU一致，以确保各CPU的输入数据同步；

——结果数据同步，主系主CPU向备系主CPU发送结果数据，主系主CPU与主系从CPU相互发送、接收结果数据，并比较结果数据；备系主CPU接收主系主CPU发送的结果数据，并与主系主CPU的结果数据比较；若结果数据一致，则备系主CPU与备系从CPU相互发送、接收结果数据，并比较结果数据；

——发送控制命令或结束周期，若结果数据一致，则由主系主CPU向外部设备发送控制命令，完成一个周期的运算；若结果数据至少有一个不一致，则终止系统。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，系统启动时，主系、备系的关系确定方式为：

若两系启动之间有时间差，将两系分别记为I系和II系，I系尝试接收II系的心跳信号帧，若I系收到II系发出的心跳信号帧，则将I系设置为校核状态，并在校核完成后将I系设置为热备状态，即I系为备系，II系为主系；

若两系同时启动，启动过程中使用随机退避等待算法，两系的主CPU均产生一个随机值，若产生该随机值的等待时间不同，则产生随机值的等待时间较短的一系成为主系；若产生随机值的等待时间相同，则再次使用随机退避等待算法竞争主系，直至两系产生的随机值的等待时间不同，产生的随机值的等待时间较短的一系成为主系。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，系统运行过程中，主系、备系之间定时向对方发送心跳信号帧，若I系在设定的阈值周期内收到II系发出的心跳信号帧，则不发生双系切换，I系仍为备系，II系仍为主系；

若I系在设定的阈值周期内均未收到II系发出的心跳信号帧，则I系提升为主系，II系调整为备系。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，主系、备系之间发送的心跳信号帧的内容包括用于避免重复帧的时间戳，确保每个CPU运行在同一时间线上的流逝的周期数字段，数据类型，用于检验通信数据的正确性的校验码，帧编号，用以检测系统是否出现双主系、双备系、双主CPU、双从CPU状态错误故障的双系状态，A路电子单元、B路电子单元的通信状态和A路控显机、B路控显机的通信状态中的任意一种或几种；

其中，主系、备系心跳信号帧中的电子单元通信状态和控显机通信状态用于确认通信信道是否正常，以便决定是否切换主系、备系关系。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，每系内的主CPU和从CPU之间相互发送心跳信号帧，每系内的主CPU和从CPU发送的心跳信号帧的内容包括用于避免重复帧的时间戳，确保每个CPU运行在同一时间线上的流逝的周期数字段，数据类型，用于检验通信数据的正确性校验码，帧编号，用以检测系统是否出现双主系、双备系、双主CPU、双从CPU状态错误故障的双系状态，以及主CPU状态中的任意一种或几种。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，每一系内的主CPU与从CPU之间的CPU通信过程为，主CPU和从CPU均时刻保持在同一时间线上，主CPU和从CPU相互发送、接收新周期数据，分别获取控显机、电子单元数据，并相互发送和接收输入数据。