[发明专利]一种通用二乘二取二计算机架构及其实现方法在审

专利信息
申请号: 202010912899.X 申请日: 2020-09-02
公开(公告)号: CN112069122A 公开(公告)日: 2020-12-11
发明(设计)人: 宋阳;牛萌;颜纪迅;马永忠;张乐驰;忤鹏博 申请(专利权)人: 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所
主分类号: G06F15/163 分类号: G06F15/163;G06F11/30;G06F11/20;B61L23/00
代理公司: 中国航空专利中心 11008 代理人: 王世磊
地址: 710076 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 通用 二乘二取二 计算机 架构 及其 实现 方法
【权利要求书】:

1.一种通用二乘二取二计算机架构,其特征在于,所述计算机架构包括维护板MTN(30)及结构相同的计算机Ⅰ系和计算机Ⅱ系,所述计算机Ⅰ系和计算机Ⅱ系通过ARINC 659总线与维护板MTN(30)进行数据连接;ARINC 659总线用于计算机Ⅰ系和计算机Ⅱ系的数据交互和数据二取二比较;

维护板MTN(30)向所述计算机架构中不同CPU模块提供升级软件服务,以及进行故障信息存储;

计算机Ⅰ系和Ⅱ系各包括自监控处理器板VCU和自监控输入输出板DIO;自监控处理器板VCU与控制软件结合,进行计算机系统综合与逻辑控制;自监控输入输出板DIO用于外部开关量的采集和外部继电器的驱动。

2.根据权利要求1所述的计算机架构,其特征在于,ARINC 659总线设置于背板BP(40),完成自监控处理器板VCU、自监控输入输出板DIO和维护板MTN(30)的物理连接和数据通信。

3.根据权利要求2所述的计算机架构,其特征在于,自监控处理器板VCU和自监控输入输出板DIO均包含两个独立的处理器支路;两个独立的处理器支路中一个处理器支路包括CPUx和ARINC 659总线控制器BIUx,另一个处理器支路包括CPUy和ARINC 659总线控制器BIUy。

4.根据权利要求3所述的计算机架构,其特征在于,两个独立的处理器支路之间采用加强绝缘进行电气隔离,自监控处理器板VCU和自监控输入输出板DIO的每个CPU均具有独立的电源、时钟、保护电路、看门狗和复位电路。

5.根据权利要求2所述的计算机架构,其特征在于,自监控输入输出板DIO包括数据采集电路和输出驱动电路;

外部的离散量数据(502),分别通过数据采集电路传至自监控输入输出板DIO的CPUx和CPUy;

自监控输入输出板DIO的CPUx和CPUy产生指令,控制输出驱动电路输出离散量数据(501)。

6.根据权利要求2所述的计算机架构,其特征在于,维护板MTN(30)包含CPU(301),用以控制ARINC 659总线控制器BIUx(303)和ARINC 659总线控制器BIUy(304)。

7.根据权利要求2所述的硬件架构,其特征在于,背板BP包含ARINC 659总线AX(401)、AY(402)、BX(403)和BY(404)。

8.一种通用二乘二取二计算机架构实现方法,其特征在于,利用权利要求1至7任一项所述的计算机架构,所述实现方法包括:

自监控处理器板VCU采用消息级自监控二取二结构,即自监控处理器板VCU的CPUx和CPUy的任务调度和执行完全同步;任意一个自监控处理器板VCU中的处理器CPUx和任意一个自监控处理器板VCU中的处理器CPUy执行完全相同的软件任务,并且从处理器所对应连接的BIU中取得相同的输入数据;自监控处理器板VCU的处理器CPUx、CPUy对系统输入信号进行独立的运算,运算结果通过处理器各自对应连接的BIU进行实时交叉比较;如果运算结果比较一致,则运算结果通过自监控处理器板VCU的BIU正常发送至其它任意一个BIU;如果运算结果比较不一致,则BIU将立即停止本次发送;

自监控输入输出板DIO采用消息级自监控二取二结构,即自监控输入输出板DIO的CPUx和CPUy的任务调度和执行完全同步;自监控输入输出板DIO的BIUx、BIUy通过背板BP(40)接收来自监控处理器板VCU的运算结果;任意一个自监控输入输出板DIO的CPUx和任意一个自监控输入输出板DIO的CPUy产生指令;其中,处理器CPUx(111)或CPUy(112)产生指令并控制输出驱动电路(118)、以及处理器CPUx(211)或CPUy(212)产生指令并控制输出驱动电路(117),若两个处理器控制输出驱动电路产生的指令一致,则输出驱动电路输出正常离散量数据(501)。

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