[发明专利]一种控制异常指令输出的方法及电路结构

说明书

一种控制异常指令输出的方法及电路结构，包括复位电路、分区时序供电电路、产生指令锁存器电路以及冗余信号控制指令驱动电路。采用冗余锁存器电路作为指令产生电路，由多个锁存器分别产生脉冲控制信号，形成多脉冲控制信号，对应多脉冲控制信号均有效时指令才能输出；通过独立的供电单元给指令产生电路和指令驱动电路分开供电，指令驱动电路的供电由复位信号控制，指令驱动电路在指令产生电路上电之后再上电，禁止上电过程异常指令输出；实时监测分区电源电压，电压低于正常供电范围时产生复位信号对指令驱动电路关电，使电压异常波动低于正常值或关电掉电过程中使指令驱动电路关电，避免异常指令输出。本发明能有效提高指令输出的可靠性。

技术领域

本发明涉及计算机技术，具体涉及一种控制异常指令输出的方法及电路结构。

背景技术

在国家的大力支持下，我国在航天领域获得了快速的发展，如“神舟”飞船、“天宫”、“北斗”等任务，这些航天器、卫星都需要配备许多昂贵的宇航计算机设备，由于空间真空、昼夜温差大、高能离子辐照等恶劣的应用环境，加上无法在轨维修的特点，宇航计算机具有非常高的可靠性，价格也极其昂贵，其指令产生和输出功能单元对其它部件或其它设备起到加电启动和关电停止的重要作用，关系到航天器飞行任务的成败以及重大的经济利益。

传统的宇航计算机指令产生和输出功能单元的电路结构如图1所示，其主要由单锁存器指令产生电路(54AC273)和冗余信号控制的指令驱动电路(双KG25或单B9179T)组成；同时系统复位电路(JR706RD)在上电时、掉电至门限值(2.93V)以下或外部复位信号有效(小于1.25V)时提供200毫秒的复位脉冲信号，复位脉冲信号对锁存器复位清零；这些电路有单一的电源转换电路(LS883)转换提供+5V的电源；需要产生输出指令时，软件设置锁存器相应位为高固定指令脉冲时间，然后再清锁存器相应位，从而产生固定时间脉宽的控制指令脉冲，再控制指令驱动电路输出指令。可见，传统电路结构简单，锁存器产生单控制信号控制指令驱动电路，但其易受空间单粒子影响，以及电磁干扰置锁存器位触发翻转而产生输出异常指令；同时锁存器在上电过程中和断电过程中由于不能完全同步也易产生输出异常指令；在正常加电情况下，由于电源电压波动也可能导致产生输出异常指令，这些情况都降低宇航计算机的可靠性，可能会造成异常动作而致飞行任务失败，造成重大经济损失。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中计算机指令产生和输出的可靠性不足的问题，提供一种控制异常指令输出的方法及电路结构，避免异常指令输出，有效提高可靠性。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种控制异常指令输出的方法，包括：

-采用冗余锁存器电路作为指令产生电路，由多个锁存器分别产生脉冲控制信号，形成多脉冲控制信号，对应多脉冲控制信号均有效时指令才能输出；

-通过独立的供电单元给指令产生电路和指令驱动电路分开供电，指令驱动电路的供电由复位信号控制，指令驱动电路在指令产生电路上电之后再上电，禁止上电过程异常指令输出；

-实时监测分区电源电压，电压低于正常供电范围时产生复位信号对指令驱动电路关电，使电压异常波动低于正常值或关电掉电过程中使指令驱动电路关电，避免异常指令输出。

作为一种优选方案，控制指令驱动电路比指令产生电路的上电时间晚200ms。

作为一种优选方案，处理器正常供电范围的阈值为4.5V，复位信号的电压阈值为2.63V。

一种控制异常指令输出的电路结构，包括：

复位电路，具有上电或掉电复位功能、看门狗复位功能、电源分区电压监测功能；