一種基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置及方法，裝置中兩臺單片機的校驗輸入口分別與對方的校驗輸出口連接，兩臺單片機的復位指令輸出口分別與對方的復位電路的復位端連接，檢測方法是每個單片機在自己判斷自己工作正常的情況下，會對另外一臺單片機的工作狀態(tài)進行確認，當發(fā)現(xiàn)對方?jīng)]有實現(xiàn)約定的邏輯功能，即判斷對方已經(jīng)失效，此時通過將對方單片機復位端拉低而使得它始終處于復位狀態(tài)，停止工作。本發(fā)明所述技術方案避免了傳統(tǒng)雙單片機系統(tǒng)互相獨立工作的情況下由于一臺單片機工作異常而導致整個系統(tǒng)失效，真正實現(xiàn)系統(tǒng)可靠性的提高。
【專利說明】
一種基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置及方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種提高單片機可靠性的裝置及方法。更具體地，涉及一種基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置及方法。
【背景技術】
[0002]在一些高可靠的智能控制系統(tǒng)中，為了提高可靠性，通常會采取兩套同樣的單片機電路來提高整個系統(tǒng)的可靠性，當一臺單片機出現(xiàn)程序跑飛、死機等意外故障時，另外一臺單片機仍能正常工作，但由于故障單片機的狀態(tài)不確定，可能會干擾到正常工作的單片機的輸出狀態(tài)，從而影響到整個系統(tǒng)的工作，而正常工作的單片機由于沒有相應的糾正措施而使得整個系統(tǒng)失效，系統(tǒng)的可靠性沒有因為采用雙單片機系統(tǒng)而真正實現(xiàn)。
[0003]特別的，類似控制飛行器發(fā)動機的空中點火等對產(chǎn)品的可靠性要求極高的應用場合，要保證在條件不滿足時不能點火和在條件滿足時下必須點火的雙重可靠性。需要采用一種真正提高可靠性的冗余智能芯片控制電路實現(xiàn)上述目的。
[0004]因此，需要提供一種基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置及方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的一個目的在于提供一種基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種基于仲裁技術的雙單片機檢測方法。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案:
[0008]為了避免傳統(tǒng)雙單片機系統(tǒng)互相獨立工作，由于一臺單片機工作異常而導致整個系統(tǒng)失效，不能真正實現(xiàn)系統(tǒng)可靠性的提高，本發(fā)明所述技術方案提出一種雙單片機互為監(jiān)控的電路裝置，每個單片機在自己程序正常運行的情況下，會對另外一臺單片機的工作狀態(tài)進行確認，當發(fā)現(xiàn)對方?jīng)]有實現(xiàn)約定的邏輯功能，即判斷對方已經(jīng)失效，此時將通過將對方單片機復位端拉低而使得它始終處于復位狀態(tài)，停止工作，從而保證自己的正常工作不受故障機的影響造成系統(tǒng)的失效。
[0009]—種基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置，該裝置包括第一單片機和第二單片機，第一單片機和第二單片機分別包括:CPU、復位電路和晶體振蕩器，第一單片機和第二單片機分別還包括:
[0010]校驗模塊和復位模塊；
[0011]第一單片機的校驗模塊，用于對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第二單片機的校驗模塊的校驗輸入口；
[0012]第二單片機的校驗模塊，用于判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算，
[0013]若是，第二單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第一單片機的校驗模塊的校驗輸入口，
[0014]若否，第二單片機的復位模塊通過復位指令輸出口向第一單片機的復位電路的復位端輸出低電平信號，將第一單片機鎖死在復位狀態(tài)；
[0015]第一單片機的校驗模塊，還用于判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算，
[0016]若是，第一單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第二單片機的校驗模塊，
[0017]若否，第一單片機的復位模塊通過復位指令輸出口向第二單片機的復位電路的復位端輸出低電平信號，將第二單片機鎖死在復位狀態(tài)。
[0018]優(yōu)選地，第一單片機和第二單片機的校驗模塊的校驗輸入口分別為2個、校驗輸出口分別為2個，第一單片機和第二單片機的復位模塊的復位指令輸出口分別為I個。
[0019]優(yōu)選地，第一單片機和第二單片機分別使用1 口作為校驗模塊的校驗輸入口、校驗輸出口和復位模塊的復位指令輸出口。
[0020]優(yōu)選地，校驗數(shù)據(jù)為二進制數(shù)據(jù)。
[0021]優(yōu)選地，規(guī)定的邏輯運算為加I運算。
[0022]—種如上文所述裝置的基于仲裁技術的雙單片機檢測方法，該方法包括如下步驟:
[0023]S1、利用第一單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第二單片機的校驗模塊；
[0024]S2、利用第二單片機的校驗模塊判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算，
[0025]若是，利用第二單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第一單片機的校驗模塊，轉入步驟S3 ;
[0026]若否，利用第二單片機的復位模塊通過復位指令輸出口向第一單片機的復位電路的復位端輸出低電平信號，將第一單片機鎖死在復位狀態(tài)，結束流程；
[0027]S3、利用第一單片機的校驗模塊判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算，
[0028]若是，利用第一單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第二單片機的校驗模塊，轉入步驟S2 ;
[0029]若否，利用第一單片機的復位模塊通過復位指令輸出口向第二單片機的復位電路的復位端輸出低電平信號，將第二單片機鎖死在復位狀態(tài)，結束流程。
[0030]優(yōu)選地，校驗數(shù)據(jù)為二進制數(shù)據(jù)。
[0031]優(yōu)選地，規(guī)定的邏輯運算為加I運算。
[0032]本發(fā)明的有益效果如下:
[0033]本發(fā)明所述技術方案避免了傳統(tǒng)雙單片機系統(tǒng)互相獨立工作的情況下由于一臺單片機工作異常而導致整個系統(tǒng)失效，通過雙單片機互為仲裁，在一個單片機工作正常的情況下會檢查另外一臺單片機的工作狀態(tài)是否正常，一旦發(fā)現(xiàn)異常，就將其復位，保證整個系統(tǒng)的正常運行，真正實現(xiàn)系統(tǒng)整體可靠性的提高。
【附圖說明】
[0034]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0035]圖1示出一種基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置的示意圖。
[0036]圖2示出一種基于仲裁技術的雙單片機檢測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。
[0038]本實施方式提供的基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置，包括:
[0039]第一單片機和第二單片機，其中每個單片機分別包括一個CPU、一個復位電路、一個晶體振蕩器，校驗模塊和復位模塊，其中晶體振蕩器用于為單片機運行提供時鐘，正常情況下每個單片機通過內(nèi)部的校驗模塊實現(xiàn)對外部各輸入端口狀態(tài)的檢查，并根據(jù)系統(tǒng)需要在相應的輸出端口給出相應的邏輯輸出。如圖1所示，第一單片機的校驗模塊的校驗輸出口連接第二單片機的校驗模塊的校驗輸入口 ；第二單片機的校驗模塊的校驗輸出口連接第一單片機的校驗模塊的校驗輸入口 ；第一單片機的復位模塊的復位指令輸出口與第二單片機的復位電路的復位端連接；第二單片機的復位模塊的復位指令輸出口與第一單片機的復位電路的復位端連接。
[0040]第一單片機的校驗模塊，用于對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第二單片機的校驗模塊的校驗輸入口；
[0041]第二單片機的校驗模塊，用于判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算，
[0042]若是，第二單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第一單片機的校驗模塊的校驗輸入口，
[0043]若否，第二單片機的復位模塊通過復位指令輸出口向第一單片機的復位電路的復位端輸出低電平信號，將第一單片機鎖死在復位狀態(tài)；
[0044]第一單片機的校驗模塊，還用于判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算，
[0045]若是，第一單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第二單片機的校驗模塊，
[0046]若否，第一單片機的復位模塊通過復位指令輸出口向第二單片機的復位電路的復位端輸出低電平信號，將第二單片機鎖死在復位狀態(tài)。
[0047]本實施方式提供的基于仲裁技術的雙單片機檢測方法為:
[0048]單片機的檢測模塊會通過循環(huán)檢測對方送過來的數(shù)據(jù)是否滿足自己上次送給對方的數(shù)據(jù)進行了邏輯加I運算規(guī)則，如果滿足，則認為對方工作正常，如果不滿足則認為對方出現(xiàn)故障，復位模塊通過輸出低電平信號到對方的復位電路的復位端，從而實現(xiàn)將對方鎖死在復位狀態(tài)，保證整個系統(tǒng)的正常工作。
[0049]下面通過一組實施例對本發(fā)明作進一步說明:
[0050]本實施例根據(jù)本發(fā)明公開的基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置設計開發(fā)了一種用于飛行器點火控制的電氣控制裝置，在電氣控制裝置設計時采用的就是雙單片機互為仲裁裝置，在系統(tǒng)中每個單片機都能獨立完成6路點火信號的輸出和驅動，但是如果有一個單片機出現(xiàn)程序“跑飛”或死機等故障情況下，此時這個單片機對應的6路點火信號的輸出狀態(tài)是不確定的，由于兩個單片機對應的6路點火信號的輸出和驅動最終是通過“線與”的邏輯方式實現(xiàn)的，所以這種不確定性極有可能將另外一個運行正常的單片機的輸出給破壞，使得整個系統(tǒng)運行不正確，采用基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置后，問題就迎刃而解了。
[0051]如圖1所示，本實施例提供的用于飛行器點火控制的基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置，該裝置包括主單片機Dl和輔單片機D2，單片機Dl和單片機D2分別包括:CPU、復位電路和晶體振蕩器，單片機Dl和單片機D2分別還包括:
[0052]校驗模塊和復位模塊；
[0053]主單片機Dl的校驗模塊的校驗輸出口 POO端口、POl端口連接輔單片機D2的校驗模塊的校驗輸入口 PlO端口、Pl I端口；
[0054]輔單片機D2的校驗模塊的校驗輸出口 P12端口、P13端口連接主單片機Dl的校驗模塊的校驗輸入口 P02端口，P03端口；
[0055]主單片機Dl單片機的復位模塊的復位指令輸出口 P04端口與輔單片機D2的復位電路的復位端連接；
[0056]輔單片機D2的復位模塊的復位指令輸出口 P14端口與主單片機Dl的復位電路的復位端連接。
[0057]主單片機Dl的校驗模塊，用于對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至輔單片機D2的校驗模塊的校驗輸入口 ；
[0058]輔單片機D2的校驗模塊，用于判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算，
[0059]若是，輔單片機D2的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至主單片機Dl的校驗模塊的校驗輸入口，
[0060]若否，輔單片機D2的復位模塊通過復位指令輸出口向主單片機Dl的復位電路的復位端輸出低電平信號，將主單片機Dl鎖死在復位狀態(tài)；
[0061]主單片機Dl的校驗模塊，還用于判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算，
[0062]若是，主單片機Dl的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至輔單片機D2的校驗模塊，
[0063]若否，主單片機D1的復位模塊通過復位指令輸出口向輔單片機D2的復位電路的復位端輸出低電平信號，將輔單片機D2鎖死在復位狀態(tài)。
[0064]本實施例提供的基于仲裁技術的雙單片機檢測方法包括如下步驟:
[0065]—臺單片機作為主單片機Dl，另一臺單片機作為輔單片機D2，當主單片機Dl開始上電工作后，主單片機Dl的校驗模塊通過Dl的校驗模塊的校驗輸出口 POO端口、P01端口向輔單片機D2的的校驗模塊的校驗輸入口 PlO端口、Pll端口送出“00”的數(shù)據(jù)至輔單片機D2的校驗模塊，而輔單片機D2開始上電工作后，輔單片機D2的校驗模塊檢查主單片機Dl送出“00”的數(shù)據(jù)，確認后，將“00”數(shù)據(jù)加I后的“01”數(shù)據(jù)通過輔單片機D2的校驗模塊的校驗輸出口 P12端口、P13端口發(fā)送至主單片機Dl的校驗模塊的校驗輸入口 P02端口，P03端口，以告知主單片機Dl，自己狀態(tài)正常，此時主單片機Dl的校驗模塊開始檢查接收的數(shù)據(jù)是否是“01”數(shù)據(jù)，是則表明對方工作正常，繼續(xù)加1，變?yōu)椤?0”，通過主單片機Dl的校驗模塊的校驗輸出口 POO端口、POl端口發(fā)送至輔單片機D2的校驗模塊的校驗輸入口 PlO端口、Pll端口，告訴對方自己正常，此時輔單片機D2的校驗模塊檢查接收的數(shù)據(jù)是否滿足自己上次送出的數(shù)據(jù)經(jīng)過加I運算，滿足確認對方正常，再經(jīng)過加I運算，變?yōu)椤?1”通過輔單片機D2的校驗模塊的校驗輸出口 P12端口、P13端口發(fā)送至主單片機Dl的校驗模塊的校驗輸入口 P12端口、P13端口，告訴對方自己運行正常，此時主單片機Dl的校驗模塊開始檢查接收的數(shù)據(jù)是否是“11”，是則表明對方工作正常，此時將數(shù)據(jù)經(jīng)過加I運算，變?yōu)椤?0”再通過主單片機Dl的校驗模塊的校驗輸出口 POO端口、POl端口發(fā)送至輔單片機D2的校驗模塊的校驗輸入口 PlO端口、Pll端口，如此循環(huán)下去，在這個循環(huán)中一旦發(fā)現(xiàn)對方給出的數(shù)據(jù)沒有滿足自己上次送出的數(shù)據(jù)加I運算邏輯，則判斷對方工作異常，此時通過1 口一一主單片機Dl通過復位模塊的復位指令輸出口 P04，輔單片機D2通過復位模塊的復位指令輸出口 P14，給對方的復位端拉低實現(xiàn)對方系統(tǒng)的復位鎖死。
[0066]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【主權項】
1.一種基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置，該裝置包括第一單片機和第二單片機，所述第一單片機和第二單片機分別包括:CPU、復位電路和晶體振蕩器，其特征在于，所述第一單片機和第二單片機分別還包括: 校驗模塊和復位模塊； 第一單片機的校驗模塊，用于對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第二單片機的校驗模塊的校驗輸入口； 第二單片機的校驗模塊，用于判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算， 若是，第二單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第一單片機的校驗模塊的校驗輸入口， 若否，第二單片機的復位模塊通過復位指令輸出口向第一單片機的復位電路的復位端輸出低電平信號，將第一單片機鎖死在復位狀態(tài)； 第一單片機的校驗模塊，還用于判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算， 若是，第一單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第二單片機的校驗模塊， 若否，第一單片機的復位模塊通過復位指令輸出口向第二單片機的復位電路的復位端輸出低電平信號，將第二單片機鎖死在復位狀態(tài)。2.根據(jù)權利要求1所述的基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置，其特征在于，所述第一單片機和第二單片機的校驗模塊的校驗輸入口分別為2個、校驗輸出口分別為2個，所述第一單片機和第二單片機的復位模塊的復位指令輸出口分別為I個。3.根據(jù)權利要求1所述的基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置，其特征在于，第一單片機和第二單片機分別使用1 口作為校驗模塊的校驗輸入口、校驗輸出口和復位模塊的復位指令輸出口。4.根據(jù)權利要求1所述的基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置，其特征在于，所述校驗數(shù)據(jù)為二進制數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權利要求1所述的基于仲裁技術的雙單片機檢測裝置，其特征在于，所述規(guī)定的邏輯運算為加I運算。6.一種如權利要求1所述裝置的基于仲裁技術的雙單片機檢測方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 51、利用第一單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第二單片機的校驗模塊； 52、利用第二單片機的校驗模塊判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算， 若是，利用第二單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第一單片機的校驗模塊，轉入步驟S3 ; 若否，利用第二單片機的復位模塊通過復位指令輸出口向第一單片機的復位電路的復位端輸出低電平信號，將第一單片機鎖死在復位狀態(tài)，結束流程； 53、利用第一單片機的校驗模塊判斷經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了符合規(guī)定的邏輯運算， 若是，利用第一單片機的校驗模塊對校驗數(shù)據(jù)進行規(guī)定的邏輯運算并通過校驗輸出口將經(jīng)過規(guī)定的邏輯運算后的校驗數(shù)據(jù)發(fā)送至第二單片機的校驗模塊，轉入步驟S2 ; 若否，利用第一單片機的復位模塊通過復位指令輸出口向第二單片機的復位電路的復位端輸出低電平信號，將第二單片機鎖死在復位狀態(tài)，結束流程。7.根據(jù)權利要求6所述的基于仲裁技術的雙單片機檢測方法，其特征在于，所述校驗數(shù)據(jù)為二進制數(shù)據(jù)。8.根據(jù)權利要求6所述的基于仲裁技術的雙單片機檢測方法，其特征在于，所述規(guī)定的邏輯運算為加I運算。
【文檔編號】G05B19/042GK105892347SQ201510037555
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月26日
【發(fā)明人】鄧康, 姚鐵峰, 喬道鵬, 劉洋達
【申請人】北京電子工程總體研究所