一种双机热备份系统及仲裁切换方法技术方案

本申请提供了一种双机热备份系统，包括：主机、备机和仲裁切换电路；所述主机和备机均与所述仲裁切换电路进行信息交互；所述仲裁切换电路采用CPLD控制单元进行主、备机的心跳信号和故障报警信号的监测，判断主、备机的工作状态，并控制主、备机的切换。本申请中的双机热备份系统以CPLD为核心，通过看门狗实时监测双机系统中两块主板的工作状态，通过判断双机的工作状态实现双机间的可靠的自动切换。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及双机热备份领域，特别涉及。
技术介绍
随着技术的发展，人们对双机热备份系统越来越关注。目前高可靠性系统大多都采用双机热备份设计，即两套相同CPU主板同时运行，由主机与外部通信并控制外设，备机同步运行处于数据备份状态。本申请提出了，能够有效的进行当前主机的故障检测，实现可靠的仲裁切换功能。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题是提供，解决了现有技术中主、备机仲裁切换可靠性差的问题。其具体方案如下:—种双机热备份系统，该系统包括:主机、备机和仲裁切换电路；所述主机和备机均与所述仲裁切换电路进行信息交互；所述仲裁切换电路包括看门狗；所述看门狗采用CPLD控制单元进行主、备机的心跳信号和故障报警信号的监测，判断主、备机的工作状态，并控制主、备机的切换。上述的系统，优选的，所述仲裁切换电路还包括:人机交互接口，用于向用户显示主、备机的状态。上述的系统，优选的，所述仲裁切换电路还包括:信号切换单元，用于在主、备机进行切换时，将所述人机交互接口及通信接口接入当前主机。上述的系统，优选的，所述信号切换单元采用模拟开关芯片进行切换操作。上述的系统，优选的，所述CPLD控制单元，包括:检测单元，用于检测主、备机的心跳信号和故障报警信号；判断单元，用于根据检测的主、备机的心跳信号和故障报警信号，判断主、备机的工作状态；输出单元，用于当主机处于故障状态，备机处于正常备份状态时，输出控制信号；控制单元，用于根据所述控制信号控制主、备机进行切换操作。上述的系统，优选的，所述主机和备机均包括:常亮时表示主机或备机处于正常工作状态，闪烁时表示主机或备机处于故障状态的指示灯。—种双机热备份系统的仲裁切换方法，应用于所述的双机热备份系统，该方法包括:检测当前主机和当前备机的心跳信号和故障报警信号；根据检测的当前主、备机的心跳信号和故障报警信号，判断当前主、备机的工作状态；当当前主机处于故障状态，当前备机处于正常备份状态时，输出控制信号；根据所述控制信号控制当前主、备机进行切换操作。本申请提供的一种双机热备份系统中，包括:主机、备机和仲裁切换电路;所述主机和备机均与所述仲裁切换电路进行信息交互;所述仲裁切换电路采用CPLD控制单元进行主、备机的心跳信号和故障报警信号的监测，判断主、备机的工作状态，并控制主、备机的切换。本申请中的双机热备份系统以CPLD为核心，通过看门狗实时监测双机系统中两块主板的工作状态，通过判断双机的工作状态实现双机间的可靠的自动切换。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请的一种双机热备份系统实施例的结构示意图；图2是本申请的一种仲裁切换电路的结构示意图；图3是本申请VGA切换单元结构示意图；图4是本申请LVDS切换单元结构示意图；图5是本申请USB切换单元结构示意图；图6是本申请一种双机热备份系统的仲裁切换方法具体实现流程图。【具体实施方式】下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。参考图1，示出了本申请一种双机热备份系统实施例的示意图，该系统可以包括:主机、备机和仲裁切换电路。所述主机和备机均与所述仲裁切换电路进行信息交互。所述仲裁切换电路采用CPLD控制单元进行主、备机的心跳信号和故障报警信号的监测，判断主、备机的工作状态，并控制主、备机的切换。所述CPLD控制单元，包括:检测单元，用于检测主、备机的心跳信号和故障报警信号.判断单元，用于根据检测的主、备机的心跳信号和故障报警信号，判断主、备机的工作状态.输出单元，用于当主机处于故障状态，备机处于正常备份状态时，输出控制信号.控制单元，用于根据所述控制信号控制主、备机进行切换操作。图2示出了仲裁切换电路的示意图，所述仲裁切换电路还包括:人机交互接口，用于向用户显示主、备机的状态、手动切换、手动重启等功能。信号切换单元，用于在主、备机进行切换时，将所述人机交互接口及通信接口接入当前主机，实现双机的VGA信号，LVDS信号、USB信号、以太网信号二选一选通输出。本申请中，双机热备份系统中有两块同时行的CPU主板，而与远程监控中心进行通信及人机交互接口只有一套，所以设计信号切换电路，配合仲裁逻辑实现通信信号及交互接口信号切换到相应的工作主机。网络通信信号、用于人机交互接口的USB信号、VGA/LVDS显示信号为高速差分信号，为保证高速信号质量的质量，切换开关元件选用专用的模拟开关芯片。 在本申请中，有两种视频信号即VGA信号与LVDS信号，VGA用于外接显示器，LVDS信号用于监控设备上的液晶显示屏。对于VGA信号采用MAX4885AE视频2:1复用器，其工作温度范围为-40°C?85°C。该器件能够将两路VGA信号切换至单路连接器，器件切换采用无脉冲干扰切换设计，高频电路、低频电路独立切换方式，避免了信号串扰，在带宽高达900MHz的应用中可保持极低的5.5pF导通电容，另外该器件还集成±15KV和±8KV的ESD保护。其电路结构如图3所示。对于LVDS信号，采用TS3DV621，其工作温度范围为-40°C?85°C。该器件是具有4个集成边频带控制通道(DDC，AUX，CEC，或者HPD)信号转换开关的双向复用器，其能提供很低的接通电阻以及低I/O电容，40ps传输延时，位到位失真6ps，典型带宽达2.2GHz。该器件采用单电源3.3V供电，另外该器件还集成2KV(HBM)和1KV(充电器件模型)的ESD保护，可减少保护电路的设计。其电路结构如图4所示。每个主板对外提供4路USB接口，供USB鼠标、键盘以及其他USB设备使用。由仲裁切换控制逻辑控制切换电路实现4路USB接口始终与主机相连。本设计中选用4片TS3USB30E专用高速USB2.0多路复用器，其工作温度范围为_40°C?85°C，具有H)S保护功能。该器件提供低且平的接通状态电阻以及低I/O电容，具有最小边沿和相位失真的900MHz带宽，满足调整USB传输速率达480Mbps的要求。其电路结构如图5所示。以太网口作为与监控中心通信的唯一通道，其稳定性，可靠性设计至关重要。在本设计中采用四路SPDT宽带10当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双机热备份系统，其特征在于，该系统包括：主机、备机和仲裁切换电路；所述主机和备机均与所述仲裁切换电路进行信息交互；所述仲裁切换电路包括看门狗；所述看门狗采用CPLD控制单元进行主、备机的心跳信号和故障报警信号的监测，判断主、备机的工作状态，并控制主、备机的切换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦友伦，梅勇，袁强，唐建，龚俊，李彦平，曽熠，徐碧辉，吴昌昊，周加谊，王享勇，周月阳，
申请(专利权)人：绵阳市维博电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51