基于通道控制的雙余度DSP設(shè)計與實現(xiàn)
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雙余度DSP模塊硬件設(shè)計
雙余度DSP模塊是本設(shè)計的重點(diǎn)，其硬件原理如圖2的雙余度DSP模塊。它由雙DSP核及通道控制邏輯兩部分組成。其中DSP1為主CPU，DSP2為輔CPU。當(dāng)系統(tǒng)上電啟動后主CPU通過I/O口通知輔CPU進(jìn)行自檢并采集其自檢信息，同時當(dāng)主CPU的EEPROM內(nèi)容發(fā)生改變時，主CPU通過CAN總線發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)給輔CPU以更新輔CPU的EEPROM內(nèi)容，如圖3所示。圖中CAN收發(fā)器為兩個對連的CAN總線收發(fā)器，負(fù)責(zé)實現(xiàn)雙機(jī)間系統(tǒng)即時信息的傳送，并存儲于各自對應(yīng)的EEPROM中，供維護(hù)和查詢。
通道控制邏輯決定著整個系統(tǒng)的當(dāng)前工作CPU，即當(dāng)其中一個CPU被認(rèn)為有故障時，通道控制邏輯將主動或是被動地切換到系統(tǒng)認(rèn)為沒有故障的CPU，或決定由其中的一個CPU強(qiáng)制工作。通道控制邏輯的硬件原理如圖4所示。所謂的主動切換是指當(dāng)主DSP通個自檢發(fā)現(xiàn)自身有故障(包括其對應(yīng)的通道故障)，而其程序能正常工作的情況下，由其程序產(chǎn)生的通過控制I/O口的邏輯電平而產(chǎn)生的通道切換。被動切換是指非DSP自檢的因素產(chǎn)生，而是由于通道控制邏輯本身硬件故障引起的通道意外切換。通道控制邏輯硬件由門電路組成，能有效地防止雙機(jī)的搶權(quán)問題。同時控制邏輯返回給兩個DSP一個“CTL_BACK”狀態(tài)回讀信號，用于判斷當(dāng)前的通道情況。
主DSP通過控制輸入端口的邏輯狀態(tài)來使能相應(yīng)的通道，只有當(dāng)兩個控制端同時有效時選通主通道，此時主DSP工作。其他任何狀態(tài)都將打開輔通道?？梢杂行П苊庥捎谥骺谼SP I/O口失效而產(chǎn)生不能切換的后果。同時主DSP不斷檢測“CTL_BACK”狀態(tài)回讀信號的狀態(tài)，否則將產(chǎn)生被動切換，說明通道控制邏輯硬件故障。輔DSP上電后不斷檢測“CTL_BACK”狀態(tài)回讀信號，若檢測到為有效，則說明通道已經(jīng)切換到了輔通道，輔DSP開始工作。
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