[发明专利]适用于多模冗余系统的计算机主机接口板

说明书

本发明公开了一种适用于多模冗余系统的计算机主机接口板。该计算机主机包括多个中央处理器和接口板。其中，所述接口板包括分别与各个中央处理器对应连接的各个现场可编程门阵列、与各个现场可编程门阵列连接的表决电路、以及与各个外部设备对应的各个模拟开关，所述各个模拟开关连接在所述多个中央处理器和各个外部设备之间并且受所述表决电路的控制。其中，所述各个现场可编程门阵列两两之间互相连接；所述表决电路包括逻辑运算开关；所述各个模拟开关包括高电平使能芯片。这种适用于多模冗余系统的计算机主机接口板通过模拟开关和表决电路实现了用户和计算机之间的人机交互功能，使计算机可靠性更高的同时，接口板结构简单，便于工程实现。

技术领域

本发明涉及计算机系统，更为具体来说，本发明涉及一种适用于多模冗余系统的计算机主机接口板。

背景技术

目前多模冗余技术在高可靠控制系统中得到广泛使用。尤其是三模冗余容错计算机系统也由于其安全性、可靠性被广泛应用于各个领域。冗余技术是提高系统可靠性的常用方法，目前国内外高可靠性的星载计算机系统已经从整机冗余向模块冗余、部件冗余等方向发展。通常来说，冗余就是通过重复配置系统部件来承担故障部件的相关工作，以降低错误时间。根据多模冗余系统的工作机制通常可以划分为主动冗余和被动冗余两种模式。具有主动冗余架构的系统需要具备自动监控功能，一旦检测到某个设备发送失效，系统就会主动调整配置切换至正常设备，且在切换节点的过程中信息不会丢失。被动冗余则仅要求冗余节点作为信息的处理者，不具备主动检测的能力，在报告错误之后通过寻找相同功能的冗余设备来响应客户的需求，以此增加单节点的可靠性。在实际多模冗余系统的应用场景中主动冗余和被动冗余两种策略常常相互交叉使用。

航空航天、电力电子、车载、以及工控等领域都需要使用高可靠的计算机系统。尤其是，随着我国航天技术的不断发展，航天任务日趋复杂，应用场景日趋多样，对于计算机的可靠性也进而提出了更高的要求。

发明内容

本发明创新地提供了一种适用于多模冗余系统的计算机主机接口板，使计算机可靠性更高的同时，接口板结构简单，便于工程实现。

为实现上述的技术目的，本发明公开了一种适用于多模冗余系统的计算机主机接口板。所述计算机主机包括多个中央处理器和接口板，其中，所述接口板包括分别与各个中央处理器对应连接的各个现场可编程门阵列、与各个现场可编程门阵列连接的表决电路、以及与各个外部设备对应的各个模拟开关，所述各个模拟开关连接在所述多个中央处理器和各个外部设备之间并且受所述表决电路的控制，其中，所述各个现场可编程门阵列两两之间互相连接；所述表决电路包括逻辑运算开关；所述各个模拟开关包括高电平使能芯片。

进一步地，对于所述适用于多模冗余系统的计算机主机接口板，所述多个中央处理器为3个中央处理器，所述表决电路包括与所述各个模拟开关分别对应的各个六管表决电路，所述六管表决电路包括六个逻辑运算开关，其中，第一开关和第二开关为同步动作开关A，第三开关和第四开关为同步动作开关B，第五开关和第六开关为同步动作开关C，开关A与开关B串联，开关B与开关C串联，开关C与开关A串联，并且三组串联开关之间并联连接。

进一步地，对于所述适用于多模冗余系统的计算机主机接口板，模拟开关包括2个相同的高电平使能芯片，所述2个高电平使能芯片之间串联连接。

进一步地，对于所述适用于多模冗余系统的计算机主机接口板，所述各个现场可编程门阵列分别连接到对应的中央处理器的外部中断输入端和复位输出端。

进一步地，对于所述适用于多模冗余系统的计算机主机接口板，所述各个现场可编程门阵列两两之间通过高速串行总线和高速并行总线相互连接通信。

进一步地，对于所述适用于多模冗余系统的计算机主机接口板，所述各个现场可编程门阵列包括两套高速总线系统。

进一步地，所述适用于多模冗余系统的计算机主机接口板还包括分别为各个中央处理器供电的各个电源模块。