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[發(fā)明專利]基于雙向通信串口的導(dǎo)航接收機(jī)主備機(jī)切換和測試方法有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202110285334.8 申請日: 2021-03-17
公開(公告)號: CN112685265B 公開(公告)日: 2021-06-18
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 陳雷;龔德;李井源;孫廣富;劉增軍;張可;黃新明;李柏渝;林成龍 申請(專利權(quán))人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
主分類號: G06F11/30 分類號: G06F11/30;G06F11/34;G06F15/78
代理公司: 中國和平利用軍工技術(shù)協(xié)會(huì)專利中心 11215 代理人: 劉光德
地址: 410073 湖*** 國省代碼: 湖南;43
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 基于 雙向通信 串口 導(dǎo)航 接收 機(jī)主 切換 測試 方法
【權(quán)利要求書】:

1.基于雙向通信串口的導(dǎo)航接收機(jī)主備機(jī)切換方法,所述的導(dǎo)航接收機(jī)包括第一接收機(jī)和至少一個(gè)第二接收機(jī),第一接收機(jī)為工作設(shè)備,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能,并輸出心跳信號;第二接收機(jī)為備份設(shè)備,其特征在于,包括以下運(yùn)行步驟:

步驟1,導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)備上電,所有接收機(jī)均加載FPGA、DSP程序,執(zhí)行步驟2;

步驟2,接收機(jī)的FPGA在1ms內(nèi)檢測外部輸入的心跳信號,執(zhí)行步驟3;

步驟3,如果心跳信號達(dá)標(biāo),執(zhí)行步驟4,反之,執(zhí)行步驟7;

步驟4,當(dāng)檢測的心跳信號達(dá)標(biāo),該接收機(jī)的FPGA將本機(jī)狀態(tài)寄存器設(shè)置為備機(jī)狀態(tài),指定本機(jī)為第二接收機(jī),關(guān)閉第二接收機(jī)的心跳脈沖輸出功能,并將設(shè)置為備機(jī)的狀態(tài)上報(bào)至本機(jī)的DSP;執(zhí)行步驟5

步驟5,接收機(jī)的FPGA識別本機(jī)DSP是否下發(fā)將本機(jī)狀態(tài)寄存器配置為主機(jī)狀態(tài)指令,如是,將本機(jī)狀態(tài)寄存器配置為主機(jī)狀態(tài),將本機(jī)配置為為第一接收機(jī),轉(zhuǎn)到步驟6;反之,回到步驟2;

步驟6,第一接收機(jī)的FPGA將本機(jī)狀態(tài)置為預(yù)切換狀態(tài),打開心跳脈沖輸出功能,執(zhí)行步驟2;

步驟7,第一接收機(jī)的FPGA將本機(jī)狀態(tài)寄存器設(shè)置為主機(jī),正式打開心跳脈沖輸出功能,并將主機(jī)狀態(tài)上報(bào)至本機(jī)DSP;執(zhí)行步驟8;

步驟8,接收機(jī)FPGA識別DSP是否下發(fā)將本機(jī)狀態(tài)寄存器配置為備機(jī)狀態(tài)指令,如是,將本機(jī)狀態(tài)寄存器配置為備機(jī)狀態(tài),執(zhí)行步驟9,反之,回到步驟2;

步驟9,接收機(jī)FPGA將本機(jī)狀態(tài)置為預(yù)切換狀態(tài),關(guān)閉心跳脈沖輸出功能,并執(zhí)行步驟2。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙向通信串口的導(dǎo)航接收機(jī)主備機(jī)切換方法,其特征在于:所述步驟2 中檢測心跳信號的步驟包括以下子步驟:

步驟3.1,根據(jù)工作時(shí)鐘計(jì)數(shù),每1ms為一次判決周期;

步驟3.2,使用工作時(shí)鐘檢測心跳信號的上升沿并進(jìn)行計(jì)數(shù);

步驟3.3,每次判決周期起始時(shí),將心跳信號計(jì)數(shù)值清零,周期內(nèi)每識別到一次上升沿,計(jì)數(shù)值加1;

步驟3.4,每次判決周期結(jié)束時(shí),統(tǒng)計(jì)本周期計(jì)數(shù)值,若實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)值與設(shè)計(jì)值偏離的差異小于10%,則認(rèn)為心跳達(dá)標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙向通信串口的導(dǎo)航接收機(jī)主備機(jī)切換方法,其特征在于:心跳信號頻率為10KHZ-1MHz,則1ms內(nèi)上升沿計(jì)數(shù)值應(yīng)為10—1000。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于雙向通信串口的導(dǎo)航接收機(jī)主備機(jī)切換方法,其特征在于:每個(gè)接收機(jī)均內(nèi)置內(nèi)部的FPGA+DSP架構(gòu),并且在串口上接收心跳脈沖信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于雙向通信串口的導(dǎo)航接收機(jī)主備機(jī)切換方法,其特征在于:所述的FPGA使用其內(nèi)部硬件邏輯完成心跳信號的生成、檢測和終端上電/異常狀態(tài)的判定。

6.一種基于雙向通信串口的導(dǎo)航接收機(jī)主備機(jī)切換的測試方法,其特征在于:所述的導(dǎo)航接收機(jī)包括第一接收機(jī)和至少一個(gè)第二接收機(jī),第一接收機(jī)為工作設(shè)備,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能,并輸出心跳信號;第二接收機(jī)為備份設(shè)備;接收機(jī)內(nèi)部包括FPGA+DSP,其中FPGA的內(nèi)部硬件邏輯完成心跳信號的生成、監(jiān)測和終端上電/異常狀態(tài)的判定,DSP用于完成主備狀態(tài)的手動(dòng)切換以及狀態(tài)上報(bào)存儲等外部功能接口;雙向串口的連接使用FPGA的通用輸入/輸出接口實(shí)現(xiàn),F(xiàn)PGA與DSP之間使用EMIF接口完成交互,DSP通過寄存器的方式實(shí)現(xiàn)指令下發(fā)和狀態(tài)回傳;所述的測試方法包括以下步驟:

步驟S1,將FPGA代碼模塊復(fù)用兩份,一份置于測試本端,一份置于遠(yuǎn)端,兩者共用一個(gè)通過一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器提供工作時(shí)鐘;

步驟S2,測試本端和遠(yuǎn)端由各自的復(fù)位信號完成異步復(fù)位,構(gòu)成兩個(gè)設(shè)備先后上電的狀態(tài);

步驟S3,測試本端模塊DSP接口引出,用以模擬所述的測試本端DSP對本端的主機(jī)切換到備機(jī)、備機(jī)切換到主機(jī)的操作,遠(yuǎn)端DSP接口不進(jìn)行操作;

步驟S4,測試本端和遠(yuǎn)端的脈沖輸出交叉互連,用以模擬心跳信號線收發(fā)交叉互連;

步驟S5,仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)測試本端先上電成為主機(jī),遠(yuǎn)端后上電作為為備機(jī),然后使用測試控制器對控制本端下發(fā)切換備機(jī)指令,測試主機(jī)和備機(jī)切換功能。

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