[发明专利]一种基于故障检测的通信总线控制系统

说明书

本发明公开了一种基于故障检测的通信总线控制系统，包括中心控制电路、FPGA芯片、第一BANK外接电路、第二BANK外接电路和第三BANK外接电路；第一BANK外接电路包括过欠压检测电路、开关控制电路，连接FPGA芯片的第一BANK模块；第二BANK外接电路包括欠压检测电路和第一逻辑控制电路，连接FPGA芯片的第二BANK模块；第三BANK外接电路包括过压检测电路和第二逻辑控制电路，连接FPGA芯片的第三BANK模块，中心控制电路根据电源电压的过欠压情况切换与其相连的外接电路。本发明利用FPGA芯片不同BANK可以使用不同电压驱动的优点，设置正常电压范围驱动的第一BANK模块、欠压范围驱动的第二BANK模块和过压范围驱动的第三BANK模块，拓展了可以安全工作的电压范围，提高了系统工作的稳定性。

技术领域

本发明涉及通信总线控制领域，尤其是涉及一种基于故障检测的通信总线控制系统。

背景技术

随着电子技术的发展，控制系统的集成程度越来越高，单块高性能的处理器无法满足系统多样性功能要求，这就需要利用FPGA芯片驱动的差分传输线作为通信总线，将多个处理器通过主从设备的控制方式连接起来实现多样性功能。处理器、FPGA芯片采用小电压供电，电压容差范围窄，导致对于电压的精确性要求越来越高，当供电电压低于或者高于正常工作电压范围时，都会导致处理器或者FPGA芯片工作在异常状态，从而使处理器或者FPGA芯片输出错误，直接导致危险事件的发生或者通信总线锁死，造成系统安全性、可用性变差。这就需要在设计中增加电源过压、欠压检测机制通过关闭通信总线的方法规避上述问题。

在中国专利文献上公开的“ 一种电源过欠压告警监视系统”，其公开号为CN112946347A，公开日期2021-06-11，设置有过压监视模块、欠压监视模块、以及告警模块，能够对继电保护装置的电源同时进行失电、欠压和过压监视，功能齐备、结构简单、成本低廉，具有较好的温度特性，并且反应速度快，能够实时跟踪电源的过压、欠压以及失电情况，并及时做出反应，有效避免继电保护系统的故障发生。但是没有具体说明在过欠压发生时如何对具体的电路进行处理，而当发生过欠压时直接切断电源停止工作又会极大地影响系统的工作稳定性。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中通信总线控制系统正常工作电压范围小，容易发生电源电压的过欠压故障造成系统停止工作，从而极大影响工作稳定性的问题，提供了一种基于故障检测的通信总线控制系统，利用FPGA芯片不同BANK可以使用不同电压驱动的优点，设置正常电压范围驱动的第一BANK模块、欠压范围驱动的第二BANK模块和过压范围驱动的第三BANK模块，极大地拓展了可以安全工作的电压范围，提高了系统工作的稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于故障检测的通信总线控制系统，包括中心控制电路、FPGA芯片、第一BANK外接电路、第二BANK外接电路和第三BANK外接电路；所述中心控制电路分别连接第一BANK外接电路、第二BANK外接电路和第三BANK外接电路；所述第一BANK外接电路包括过欠压检测电路、开关控制电路，所述过欠压检测电路连接开关控制电路，开关控制电路连接FPGA芯片中的第一BANK模块；所述第二BANK外接电路包括欠压检测电路和第一逻辑控制电路，所述欠压检测电路通过第一逻辑控制电路与FPGA芯片中的第二BANK模块相连；所述第三BANK外接电路包括过压检测电路和第二逻辑控制电路，所述过压检测电路通过第二逻辑控制电路与FPGA芯片中的第三BANK模块相连。