基于嵌入式的三余度通信控制系統(tǒng)的設計.pdf

1、隨著信息技術和電子技術的高速發(fā)展，在航空航天，鐵道運輸，銀行等行業(yè)，高可靠性系統(tǒng)的研究更加至關重要。提高系統(tǒng)可靠性通常有避錯和容錯兩種方式，然而，系統(tǒng)故障通常是隨機產生的，具有不可預測性，所以提高系統(tǒng)的容錯能力是十分必要的。
　　本文采用余度技術提高計算機系統(tǒng)的容錯能力，從而提高系統(tǒng)的可靠性，并針對機載計算機，設計了基于嵌入式的三余度通信控制系統(tǒng)。本文根據(jù)對三余度系統(tǒng)進行的需求分析，提出了三余度通信控制系統(tǒng)硬件架構和嵌入式軟件的設

2、計方案，研究了系統(tǒng)同步、通信和故障檢測等關鍵模塊的具體實現(xiàn)，完成了系統(tǒng)各通道軟件的調試、運行和測試，表明系統(tǒng)能夠按照設計方案正常運行。具體研究內容如下：
　　1.歸納總結了國內外容錯技術的理論成果和實踐經驗，使用馬爾科夫鏈分析法對四種余度系統(tǒng)的可靠性進行分析和對比，從而得到三余度系統(tǒng)擁有高性價比的結論。
　　2.本文設計的三余度系統(tǒng)采用相似余度技術實現(xiàn)。在多余度的系統(tǒng)中，一個余度也稱為一個通道。本文每個通道采用同種器件組成相

3、同的架構，執(zhí)行相同的算法，并以熱備份的方式運行。通道間的通信方式采用交叉通信數(shù)據(jù)鏈路（Cross Communication Data Link，CCDL），由CAN總線連接雙口RAM來實現(xiàn)。
　　3.本文采用時鐘同步為故障后的無縫切換做準備，并設計了一種兩次握手協(xié)議來實現(xiàn)時鐘同步：每個通道向其他兩個通道發(fā)出同步信號，如果接收到其他兩通道的同步信號則同步成功，其中同步信號的傳遞由同步專用信號線完成。
　　4.故障檢測由通道的