一種基于雙口ram的冗余系統(tǒng)通信方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙口RAM的冗余系統(tǒng)通信方法，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中車(chē)載信號(hào)設(shè)備信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸速度慢、數(shù)據(jù)可靠性差的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于多角色的環(huán)形緩沖區(qū)方法，采取多種措施來(lái)避免訪問(wèn)沖突，提高雙口RAM的數(shù)據(jù)交互速率，并保證了冗余系統(tǒng)中數(shù)據(jù)交互的安全性和可靠性，同時(shí)由于采用新穎的角色輪換和自檢技術(shù)，不僅保證了數(shù)據(jù)傳輸，而且也提高了系統(tǒng)的安全性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于雙口 RAM的冗余系統(tǒng)通信方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及的是一種基于雙口RAM的冗余系統(tǒng)通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的應(yīng)用于軌道信號(hào)系統(tǒng)的車(chē)載信號(hào)設(shè)備，主要用于采集狀態(tài)數(shù)據(jù)和輸出控制指令，在運(yùn)行過(guò)程中通信數(shù)據(jù)量大，而且通信過(guò)程必須具備極高的安全性和可靠性。車(chē)載信號(hào)設(shè)備開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要考慮多種提高可靠性的設(shè)計(jì)方案，口前比較通用的方法就是進(jìn)行冗余容錯(cuò)設(shè)計(jì)。而現(xiàn)有技術(shù)中的信號(hào)系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)傳輸速度慢、數(shù)據(jù)可靠性差的問(wèn)題。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種基于多角色的環(huán)形緩沖區(qū)方法，采取多種措施來(lái)避免訪問(wèn)沖突，提高雙口 RAM的數(shù)據(jù)交互速率，并保證了冗余系統(tǒng)中數(shù)據(jù)交互的安全性和可靠性，同時(shí)由于采用新穎的角色輪換和自檢技術(shù)，不僅保證了數(shù)據(jù)傳輸，而且也提高了系統(tǒng)的安全性。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種基于雙口RAM的冗余系統(tǒng)通信方法，其中，車(chē)載信號(hào)系統(tǒng)主要由主處理系統(tǒng)MPS、安全I(xiàn)/U設(shè)備GV1和外部設(shè)備組成;MPS主要通過(guò)GV1進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，與外部設(shè)備進(jìn)行通信，完成系統(tǒng)的狀態(tài)采集和控制功能;GV1作為通信接口模塊，支持多種接口與外部設(shè)備連接;所述方法包括以下步驟:
[0007]首先，GV1通過(guò)RS232、CAN或以太網(wǎng)接口，接收外部設(shè)備發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并通過(guò)I/O接口采集相應(yīng)設(shè)備的布爾量數(shù)據(jù)；
[0008]其次，GV1將接收到的數(shù)據(jù)，各拷貝一份相同的數(shù)據(jù)，寫(xiě)人到雙口RAM中，傳遞給MCU;
[0009]然后，MOT1/M⑶2從雙口 RAM讀出數(shù)據(jù)，并進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理；
[0010]M⑶l/Μ⑶2將處理后的輸出數(shù)據(jù)放入雙口 RAM;
[0011]GV1分別從雙口 RAM讀出MCUl和M⑶2寫(xiě)人的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性處理，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備。
[0012]GV1系統(tǒng)通過(guò)PCI總線與雙口 RAM連接。
[0013]M⑶系統(tǒng)通過(guò)local bus總線與雙口RAM連接；
[0014]時(shí)鐘模塊分別與M⑶系統(tǒng)、GV1系統(tǒng)通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)線相連。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)模塊框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供了一種基于雙口RAM的冗余系統(tǒng)通信方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]如圖1所示，整個(gè)車(chē)載信號(hào)系統(tǒng)主要由主處理系統(tǒng)MPS、安全I(xiàn)/U設(shè)備GV10(GeneralVital I/U)和外部設(shè)備組成。MPS主要通過(guò)GV1進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，與外部設(shè)備進(jìn)行通信，完成系統(tǒng)的狀態(tài)采集和控制功能。GV1作為通信接口模塊，支持多種接口與外部設(shè)備連接:通過(guò)RSX22與聯(lián)鎖設(shè)備連接;通過(guò)CAN接口與LKJ設(shè)備連接;通過(guò)RS-232與GPS信號(hào)連接;通過(guò)網(wǎng)口與無(wú)線傳輸模塊連接，并與軌旁控制系統(tǒng)進(jìn)行通信;通過(guò)安全1接口進(jìn)行布爾量采集和輸出。
[0018]MPS和GV1組成二取二的冗余系統(tǒng)架構(gòu)，MPS由2個(gè)相同的處理模塊MCU1( 1#CPU)和M⑶2(2#CPU)組成。M⑶I和MCU2具有相關(guān)硬件和軟件，并且進(jìn)行完全相同的邏輯運(yùn)算處理，結(jié)構(gòu)框圖如圖1。
[0019]GV1主要從外部接收數(shù)據(jù)，并對(duì)2個(gè)M⑶的數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性表決，表決通過(guò)后的數(shù)據(jù)，作為系統(tǒng)的最終輸出結(jié)果。
[0020]在MPS中，MCU1和MCU2包含微處理器MPC8248，RAM，Nor Flash，PCI控制器、雙口RAM;GV10包含微處理器、RAM，PCI控制器和通信接口(串口、CAN、以太網(wǎng))。
[0021]M⑶和GV1分別與雙口 RAM的兩端相連，GV1系統(tǒng)通過(guò)PCI總線與雙口 RAM連接，MCU系統(tǒng)通過(guò)local bus總線與雙口 RAM連接，時(shí)鐘模塊分別與M⑶系統(tǒng)、GV1系統(tǒng)通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)線相連。
[0022]依據(jù)雙口 RAM的工作原理，其兩端的CPU共享一個(gè)存儲(chǔ)器空間，允許MCU(MCU1/MCU2)和GV1同時(shí)訪問(wèn)雙口 RAM中相異的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，可以快速交換數(shù)據(jù)，但是出現(xiàn)以下2種情況時(shí)，雙端口存取可能會(huì)出現(xiàn)沖突問(wèn)題:①M(fèi)CU和GV1同時(shí)向同一地址單元寫(xiě)人數(shù)據(jù)；②M⑶和GV1同時(shí)對(duì)同一個(gè)地址單元進(jìn)行操作，M⑶寫(xiě)人數(shù)據(jù)，GV1讀出數(shù)據(jù)，或者M(jìn)⑶讀出數(shù)據(jù)，GV1寫(xiě)入數(shù)據(jù)。MPS和外部設(shè)備之間傳遞的通信數(shù)據(jù)，大部分都是安全相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的可靠性極其重要，如果發(fā)生數(shù)據(jù)異常，可能引起難以預(yù)料的結(jié)果。
[0023]整個(gè)系統(tǒng)處理流程如下:
[0024]1.GV1通過(guò)RS} 32，RS} 22，CAN、以太網(wǎng)等接口，接收外部設(shè)備發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并通過(guò)I/O接口采集相應(yīng)設(shè)備的布爾量數(shù)據(jù)。
[0025]2.GV1將接收到的數(shù)據(jù)，各拷貝一份相同的數(shù)據(jù)，寫(xiě)人到雙口RAM中，傳遞給M⑶。
[0026]3.M⑶I /M⑶2從雙口 RAM讀出數(shù)據(jù)，并進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理。
[0027 ] 4.M⑶I /M⑶2將處理后的輸出數(shù)據(jù)放入雙口 RAM。
[0028]5.GV1分別從雙口 RAM讀出M⑶I和MCU2寫(xiě)人的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性處理，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備。
[0029]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于雙口 RAM的冗余系統(tǒng)通信方法，其中，車(chē)載信號(hào)系統(tǒng)主要由主處理系統(tǒng)MPS、安全I(xiàn)/U設(shè)備GV1和外部設(shè)備組成； 所述方法包括以下步驟: 首先，GV1通過(guò)RS232、CAN或以太網(wǎng)接口，接收外部設(shè)備發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并通過(guò)I/O接口采集相應(yīng)設(shè)備的布爾量數(shù)據(jù)； 其次，GV1將接收到的數(shù)據(jù)，各拷貝一份相同的數(shù)據(jù)，寫(xiě)人到雙口 RAM中，傳遞給MCU; 然后，MCU1/MCU2從雙口 RAM讀出數(shù)據(jù)，并進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理； MCUI /MCU2將處理后的輸出數(shù)據(jù)放入雙口 RAM ； GV1分別從雙口 RAM讀出M⑶I和MCU2寫(xiě)人的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性處理，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙口RAM的冗余系統(tǒng)通信方法，其特征在于:所述MPS主要通過(guò)GV1進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，與外部設(shè)備進(jìn)行通信，完成系統(tǒng)的狀態(tài)采集和控制功能。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙口RAM的冗余系統(tǒng)通信方法，其特征在于:所述GV1作為通信接口模塊，支持多種接口與外部設(shè)備連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙口RAM的冗余系統(tǒng)通信方法，其特征在于:所述GV1系統(tǒng)通過(guò)PCI總線與雙口 RAM連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙口RAM的冗余系統(tǒng)通信方法，其特征在于:所述MCU系統(tǒng)通過(guò)local bus總線與雙口RAM連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙口RAM的冗余系統(tǒng)通信方法，其特征在于:所述時(shí)鐘模塊分別與MCU系統(tǒng)、GV1系統(tǒng)通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)線相連。
【文檔編號(hào)】H04L12/413GK105978776SQ201610268899
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日
【發(fā)明人】馮東瑾
【申請(qǐng)人】馮東瑾