[发明专利]一种主备共基板多节点冗余交叉控制系统和控制方法

说明书

本发明的目的在于提供一种主备共基板多节点冗余交叉控制系统和控制方法，系统包括单个上位机和n（n=1、2、...、N，N为自然数）个下位机，上位机主电路的差分驱动器SC1与上位机备电路的差分驱动器SD1、每个下位机主电路的差分接收器XCn通过异步RS422总线连接，上位机主电路的差分驱动器SC2与上位机备电路的差分驱动器SD2、每个下位机备电路的差分接收器XDn通过异步RS422总线连接；上位机主电路的差分接收器SA1与上位机备电路的差分接收器SB1、每个下位机主电路的差分驱动器XAn通过异步RS422总线连接，上位机主电路的差分接收器SA2与上位机备电路的差分接收器SB2、每个下位机备电路的差分驱动器XBn通过异步RS422总线连接。

技术领域

本发明属于电子测控相关技术领域，具体涉及一种主备共基板多节点冗余交叉控制系统和控制方法。

背景技术

在一些特殊应用领域（如航天载荷测控、精密医疗、石油化工等），由于不可维修、人命关天、危害性大等原因，对电子测控技术及装置的可靠性要求极高，不允许单点失效故障的出现。为了避免单点失效，电子测控装置通常采用冷备份设计，即包括主机（也称为主电路）和备机（也称为备电路）两个，二者功能完全相同。正常工作时主机工作，备机不通电。若主机发生故障，则先切断主机供电、隔离故障，然后给备机供电、恢复装置正常功能。

采用冗余设计的电子装置通信时，通常采用主机对主机、备机对备机的点对点通信方式。这种方式通信拓扑简单，主机和备机不能通信，单向通信失效概率为50%，仅适用于可靠性要求不高、通信双方主备机总数量小于10的情况。

有些复杂功能的电子系统不仅可靠性要求高，而且通常包含单个上位机和多个下位机的组成结构，上位机和每个下位机又分为主机和备机两部分。如星载大型相控阵雷达的监控系统就由1个舱内总控器和舱外位于天线阵面上的几十个分控器组成，总控器和分控器之间最远通信距离超过50米。总控器和分控器均采用冷备份冗余设计，总控器包括主机和备机两部分，每个分控器包括主机和备机两部分。总控器与每个分控器之间若采用主机对主机、备机对备机的点对点通信方式，那么总控器的主机和备机需要分别设计几十个接口与分控器的主机和备机对接，导致一方面存在总控器的体积、重量成倍增加的问题，不满足单机设计要求；另一方面存在总控器与分控器之间距离远、电缆数量多且重的问题，不满足星载平台轻载荷设计要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主备共基板多节点冗余交叉控制系统和控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题，其能够实现了单个上位机和多个下位机之间主备机交叉通信，实现了冗余设计、轻量化，提高了可靠性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种主备共基板多节点冗余交叉控制系统，所述系统包括单个上位机和n（n=1、2、...、N，N为自然数）个下位机，所述上位机包括主电路和备电路，每个所述下位机均包括主电路和备电路；

所述上位机的主电路包括差分驱动器SC1、差分驱动器SC2、差分接收器SA1、差分接收器SA2，所述上位机的备电路包括差分驱动器SD1、差分驱动器SD2、差分接收器SB1、差分接收器SB2；

每个所述下位机的主电路均包括差分驱动器XAn、差分接收器XCn，每个所述下位机的备电路均包括差分驱动器XBn、差分接收器XDn；

其特征在于：所述上位机主电路的差分驱动器SC1与上位机备电路的差分驱动器SD1、每个下位机主电路的差分接收器XCn通过异步RS422总线连接，所述上位机主电路的差分驱动器SC2与上位机备电路的差分驱动器SD2、每个下位机备电路的差分接收器XDn通过异步RS422总线连接；

所述上位机主电路的差分接收器SA1与上位机备电路的差分接收器SB1、每个下位机主电路的差分驱动器XAn通过异步RS422总线连接，所述上位机主电路的差分接收器SA2与上位机备电路的差分接收器SB2、每个下位机备电路的差分驱动器XBn通过异步RS422总线连接。