一种主备双机共用通信接口及方法

文档序号:9711371
一种主备双机共用通信接口及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于通信技术领域,特别涉及一种双机备份系统中的接口。
【背景技术】
[0002] 目前某些需要满足高可靠性要求的系统通常会采取双机备份的方案。双机备份分 为冷备份和热备份两种不同的形式,冷备份是指主机工作,备机不工作的冗余备份方式,热 备份是指主机备机同时处于工作状态的冗余备份方式。采用冷备份的工作模式,其优点是 当主机工作时,备机不工作,这样既能提高系统冗余度,又不会产生额外功耗,以节省能源 开销。采取冷备份或热备份的电子系统,主机和备机通常通过总线或各自独立的接口与外 界进行通信,在某些特定应用环境中,当仅能通过单个特定接口(如串口或网口)与某个外 部功能模块进行通信时,主机和备机在通信链路上就会存在干涉的风险。

【发明内容】

[0003] 有鉴于此,确有必要提供一种主备双机共用通信接口,能够实现主备双机无干涉 地共用单个通信接口。
[0004] -种主备双机共用通信接口,包括驱动芯片、第一总线驱动器、第二总线驱动器、 第一隔离电阻、第二隔离电阻;所述第一总线驱动器的使能端连接主机第一控制信号、备机 第一控制信号,所述第二总线驱动器的使能端连接主机第二控制信号、备机第二控制信号; 所述第一总线驱动器的输入端连接主机的输出信号,输出端连接所述驱动芯片的内部输入 端,所述第二总线驱动器的输入端连接备机的输出信号,输出端连接所述驱动芯片的内部 输入端,所述主机的输出信号、备机的输出信号经所述驱动芯片转换后输出至外部设备;所 述第一隔离电阻的一端连接所述驱动芯片的内部输出端,另一端连接主机,所述第二隔离 电阻的一端连接所述驱动芯片的内部输出端,另一端连接备机,外部设备发送的输入信号 经所述驱动芯片转换后,经所述第一隔离电阻进入主机,经第二隔离电阻进入备机。
[0005] -种主备双机共用通信接口的方法,主机的输出信号连接第一总线驱动器,备机 的输出信号连接第二总线驱动器,所述第一总线驱动器的使能端由主机和备机分别控制, 主机和备机中有一方使能该第一总线驱动器,该第一总线驱动器即工作,所述第二总线驱 动器的使能端由主机和备机分别控制,主机和备机中有一方使能该第二总线驱动器,该第 二总线驱动器即工作,所述第一总线驱动器和第二总线驱动器不能同时处于使能状态。
[0006] 相较于现有技术,本发明提供的主备双机共用通信接口及方法可保证主备双机无 干涉地共用外部通信接口,适用于单接口工作环境,有效地发挥系统效能,提高工作效率。
【附图说明】
[0007] 图1为本发明实施例提供的双机冷热备份自主切换的控制与信息处理系统结构框 图。
[0008] 图2为本发明实施例提供的双机冷热备份自主切换的控制与信息处理系统的串行 接口模块结构框图。
[0009] 图3为本发明实施例提供的双机冷热备份自主切换的控制与信息处理系统的电源 控制模块结构框图。
[0010] 图4为本发明实施例提供的双机冷热备份自主切换的控制与信息处理系统的人机 交互接口结构框图。
[0011] 主要元件符号说明
如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0012] 以下将对本发明实施例提供的主备双机共用通信接口及方法作进一步说明。
[0013] 请参阅图1,本发明第一实施例提供一种双机冷热备份自主切换的控制与信息处 理系统10,包括:主机100、备机200、网络交换模块300、串行接口模块400、电源控制模块 500、外部功能模块接口 600、远程通信接口 700、人机交互接口 800、电源输入接口 900和电源 输出接口 910。
[0014] 所述主机100包括主处理器120和主FPGA110,所述备机200包括备处理器220和备 FPGA210。所述主处理器120和主卩?6纟110相互连接,所述备处理器220和备卩卩6纟210相互连 接。所述主机100和备机200间通过连接主FPGA110、备FPGA210的数字信号线进行状态信息 的交互,以此作为对对方工作状态进行判断并进行工作状态切换的依据。所述主FPGA110、 备FPGA210间的状态信息交互采用但不限于采用串口协议进行,可同时支持使用推送和查 询的方式进行,所述使用推送即向对方FPGA主动推送状态信息,所述查询即等待对方FPGA 发送查询信息后返回状态信息。所述交互的状态信息包括处理器是否正常、要求对方处于 何种工作状态等,当发现某一 FPGA未推送有效状态信息及多次查询未返回有效状态信息时 可认为该FPGA已失效。
[0015] 所述主处理器120用于进行主机100的信息处理。所述主处理器120通过自身网络 控制器与网络交换模块300相连,进而通过以太网与外部功能模块20和外部通信网络60进 行通信。所述主处理器120通过自身串口控制器与主FPGAl 10实现通信,并依托主FPGAl 10实 现与外部功能模块20通信、对电源的控制以及获取按键40信息。所述主处理器120通过自身 图像信号控制器输出图像信息至人机交互接口 800以控制液晶显示屏50。
[0016] 所述主FPGAl 10通过串口协议和主处理器120进行通信,通信信息包括问询主处理 器120工作状态,连接主处理器120和外部功能模块接口 600中的串口,实现主处理器120和 外部功能模块20的串口通信,将主处理器120输出的电源控制信息进行转换以输出至电源 控制模块500,将按键触发信息进行转换输出至主处理器120。所述主FPGA通过数字信号线 连接电源控制模块500,实现对电源的通断控制及电压电流检测。所述主FPGA通过与人机交 互接口 800中按键信号接口连接获取按键触发信息并通过串口传送至主处理器120;通过输 出控制信号使能或关闭串行接口模块400和人机交互接口 800中的总线驱动器,以间接控制 主机100和备机200输出的串口信号和图像信号,避免主机100和备机200间输出信号的相互 干扰;通过数字信号线与备FPGA210连接并进行信息交互。
[0017] 所述备处理器220用于进行备机200的信息处理。所述备处理器220通过自身网络 控制器与网络交换模块300相连,进而通过以太网与外部功能模块20和外部通信网络60进 行通信。所述备处理器220通过自身串口控制器与备FPGA210实现通信,并依托备FPGA210实 现与外部功能模块20通信、对电源的控制以及获取按键40信息。所述备处理器220通过图像 信号控制器输出图像信息至人机交互接口 800以控制液晶显示屏50。
[0018] 所述备FPGA210通过串口协议和备处理器220进行通信,通信信息包括问询备处理 器220工作状态,连接备处理器220和外部功能模块接口 600中的串口,实现备处理器220和 外部功能模块30的串口通信,将备处理器220输出的电源控制信息进行转换以输出至电源 控制模块500,将按键触发信息进行转换输出至备处理器220;通过数字信号线连接电源控 制模块500实现对电源的通断控制及电压电流检测;通过与人机交互接口 800中按键信号接 口连接获取按键触发信息并通过串口传送至备处理器220;通过输出控制信号使能或关闭 串行接口模块400和人机交互接口 800中的总线驱动器,以间接控制主机100和备机200输出 的串口信号和图像信号,避免主机100和备机200间输出信号的相互干扰;通过数字信号线 与主FPGAl 10连接并进行信息交互。
[0019]所述网络交换模块300可以为网络交换机,包括网络交换芯片及其外围电路。该网 络交换模块300与主处理器120、备处理器220、外部功能模块接口 600、远程通信接口 700通 过数字信号线连接,实现网络信息交互。
[0020] 请参见图2,所述串行接口模块400连接所述主FPGAl 10、备FPGA210以及外部功能 模块接口 600,将所述主FPGAl 10或备FPGA210发送的输出串口信号进行转换与隔离后送入 所述外部功能模块接口 600,以及将所述外部功能模块接口 600接收到的输入串口信号经转 换与隔离后送入所述主FPGA110或备FPGA210。请参见图2,所述
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