[发明专利]一种多路传输数据总线冗余同步通信方法

说明书

本发明所述的多路传输数据总线冗余同步通信方法，用于多模冗余计算机的1553B总线控制器接口冗余方法，以期解决现有多模冗余容错计算机1553B总线控制器接口单点化和重构恢复时工作状态恢复时间过长的问题，并能够扩展多种机型冗余容错系统。每个CPU所在的单机均有独立的总线通信芯片，1553B总线工作模式均配置为BC模式，均接入总线通信网络；通讯机制包括，在任一时刻只应有一个终端对总线系统实行控制，即任一时刻总线上只能有一个活动BC；1553B通信序列的最小单元为消息，消息中指令字为BC发送，而状态字为RT发送，消息传输序列决定BC不发送则不会接收RT反馈；RT响应有效指令字的间隔时间为4‑12us，最小无响应超时为14us，BC发送字后2us开始检测RT响应。

技术领域

本发明涉及一种面向冗余计算机、数字式时分制指令响应型的多路传输数据总线冗余同步通信方法，属于计算机及其应用技术领域。

背景技术

目前现有技术使用的三模冗余容错计算机，因其具有更高的安全性能而在安全关键控制领域有着较为迫切的应用需求。而在航天领域，数字式时分制指令响应型多路传输数据总线(MIL-STD-1553B总线，简称1553B)是一种广泛使用的电子系统现场总线，具有较为优异的可靠性、较高的传输速率和抗干扰能力特点。

1553B总线终端类型现有总线控制器、远置终端和总线监视器三种类型。如后附的图1所示，三模冗余计算机1553B总线控制器(BC)接口中，三机共用一个配置为BC模式的1553B总线通信芯片。此类模式下三机的数据来源均为同一个总线芯片，因此系统存在一个单点。则当该芯片发生故障时，三机的通信均会异常，无法通过表决机制屏蔽该单点故障，即使采用1553B总线通信芯片冗余备份的设计，检测故障及恢复总线通信也需要一定的系统恢复时间，造成任务间断。

如后附的图2所示，三模冗余计算机1553B总线控制器(BC)接口中，每个单机均有独立的总线通信芯片，均配置为BC模式，其中仅有一机(一般为主机)的总线芯片接入总线通信网作为活动BC，其他两机总线芯片不接入，即非活动BC；非活动BC计算机的总线数据为活动BC计算机通过三机通信通道传输。由此，三机数据在同一时刻仅从一个总线芯片接口进入三机系统，必定完全相同，表决机制无法发挥作用；而且，三机运行流程不一致，当检测到故障切换活动BC时，系统需要一定的恢复时间，造成任务间断。

如后附的图3所示，三模冗余计算机1553B总线控制器(BC)接口中，每个单机均有独立的总线芯片，其中一机配置为总线控制器BC模式(一般为主机)，其余两机配置为总线监视器(MT)模式，三机数据来源于不同的总线通道。由于三机的总线芯片工作在不同模式下，三机总线数据并不完全一致，需要处理。同时，由于三机总线芯片工作在不同模式下，三机运行流程存在差异，故障降级后系统需要一定的恢复时间，不能实现总线通信接口不间断工作。

如上述现有技术中应用的三种接口模式，当控制系统失效时间过长，有些情况下会导致严重后果(比如火箭发射升空时，控制总线通信系统中断的话，整个发射任务将会失败；飞机飞行时，控制总线通信系统中断的话，飞机不能正常飞行，严重影响飞行安全)，现有的总线冗余同步通信系统不能适用，急需一种总线冗余同步通信系统，能够实现冗余并且不间断工作。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本申请所述多路传输数据总线冗余同步通信方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出一种用于多模冗余计算机的1553B总线控制器接口冗余方法，以期解决现有多模冗余容错计算机1553B总线控制器接口单点化和重构恢复时工作状态恢复时间过长的问题，并能够扩展多种机型冗余容错系统。