一种连锁控制器及其实验平台制造技术

本实用新型专利技术实施例提供了一种连锁控制器及其实验平台，涉及计算机技术领域，以解决现有的连锁保护系统的响应时间在几十ms级别，甚至更长，无法满足快连锁保护系统对响应时长的需求问题。其中，所述连锁控制器，包括：控制芯片；控制芯片连接有PCI接口芯片，PCI接口芯片作为PCI总线的接口芯片，通过PCI连接器与PCI总线连接；控制芯片还连接有多个外部通道，外部通道通过连接器与处理器连接，一个外部通道对应一个处理器上的输入管脚和输出管脚。本实用新型专利技术实施例中的连锁控制器应用于I/O动态重构控制系统中。

A Chain Controller and Its Experimental Platform

The embodiment of the utility model provides a chain controller and its experimental platform, which relates to the field of computer technology to solve the problem that the response time of the existing chain protection system is tens of ms, or even longer, and can not meet the demand of the fast chain protection system for the response time. Among them, the chain controller includes: control chip; control chip is connected with PCI interface chip, which acts as the interface chip of PCI bus and connects with PCI bus through PCI connector; control chip is also connected with multiple external channels, which are connected with processor through connector, and an external channel corresponds to the input pin and output pin of a processor. \u3002 The interlocking controller in the embodiment of the utility model is applied to the I/O dynamic reconfiguration control system.

【技术实现步骤摘要】
一种连锁控制器及其实验平台
本技术涉及计算机
，特别是涉及一种连锁控制器及其实验平台。
技术介绍
随着计算机技术的发展，处理器逐渐从单核(Single-core)进入多核(Multi-core)应用时代，基于多处理器的并行计算机也被广泛应用；此外，云计算、大数据等新的应用，不单单意味着处理器核数量的增多，更是对单片处理器本身体系架构、多片处理器的计算机整体架构等提出了更多架构上的挑战。基于并行计算机的广泛应用，用于多路并行计算应用方面的教学实验平台应运而生，该教学实验平台使基于多路并行计算方面知识的教学方式不再局限于理论或虚拟环境下模拟体验，而是更加侧重于实践。学生通过在教学实验平台中手动配置多路处理器进行实践体验并行计算实验，可以很好地完成并行算法及并行计算机系统结构实验。其中，在上述教学实验平台中包含基于多路并行计算搭建的分布式控制系统；而连锁保护系统是分布式控制系统的重要组成部分，连锁保护系统可实现流程和部件间的安全连锁逻辑，从而达到保护分布式控制系统中关键设备的目的。在连锁保护系统中，若需要更改连锁逻辑，就要重新设计电路，或者现场编程，使得连锁保护系统的响应时间在几十毫秒(ms)级别，甚至更长，无法满足快连锁保护系统对响应时长的需求。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种连锁控制器，以解决现有的连锁保护系统的响应时间在几十ms级别，甚至更长，无法满足快连锁保护系统对响应时长的需求的问题。为了解决上述问题，一方面，本技术实施例公开了一种连锁控制器，包括：控制芯片；其中，所述控制芯片连接有PCI接口芯片，所述PCI接口芯片作为PCI总线的接口芯片，通过PCI连接器与所述PCI总线连接；所述控制芯片还连接有多个I/O通道，所述I/O通道通过连接器与处理器连接，一个所述I/O通道对应一个所述处理器上的输入管脚和输出管脚；所述处理器的输入管脚的电平发生变化时，所述处理器通过所述PCI总线发送中断信号给所述PCI总线上的控制器，通过所述PCI总线上的控制器驱动传输回所述控制芯片，所述控制芯片根据所述中断信号，控制所述处理器的输出管脚的电平相应变化。优选地，所述控制芯片连接有128个I/O通道。优选地，所述连锁控制器包括多路所述处理器。优选地，所述PCI接口芯片连接有配置ROM。优选地，所述控制芯片还连接有配置芯片。优选地，所述控制芯片还连接有时钟芯片，所述时钟芯片还与所述PCI接口芯片连接。优选地，所述控制芯片还连接有复位芯片。优选地，所述控制芯片为龙芯2H芯片。优选地，所述处理器为龙芯3ACPU。本技术实施例包括以下优点：本技术中提供一种连锁控制器：所述连锁控制器中的控制芯片上电加载程序启动后，当处理器的输入管脚的电平发生变化时，相应的逻辑关系改变，处理器由输出管脚将中断信号通过外设部件互连标准(PeripheralComponentInterconnect，简称PCI)总线发送给PCI总线上的控制器，通过PCI总线上的控制器中LINUX驱动，经由传输控制协议(TransmissionControlProtocol，简称TCP)/网际协议(InternetProtocol，简称IP)协议，传输回上层控制芯片，控制芯片会根据返回的中断信号，动态变更输入/输出(input/output，简称I/O)通道逻辑关系，控制处理器输出管脚的电平相应变化，最终使得I/O动态重构控制系统在几十微秒(μs)量级的响应时间内，改变输出电平，实现快速动态锁定。可见，当用户需要更改连锁逻辑时，不再需要重新设计电路或者手动编写程序到控制芯片中，控制芯片可以根据中断信号自动完成新的逻辑程序的更新，使得连锁保护系统的响应时间在几十μs级别，满足快连锁保护系统对响应时长的需求。另一方面，本技术实施例公开了一种连锁控制器实验平台，包括上述连锁控制器。所述连锁控制器实验平台与上述连锁控制器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。附图说明图1是本技术的连锁控制器的第一结构框图；图2是本技术的连锁控制器的第二结构框图；图3是本技术的四路处理器的结构框图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。实施例一参见图1，本实施例提供一种连锁控制器，包括：控制芯片10；其中，控制芯片10连接有PCI接口芯片20，PCI接口芯片20作为PCI总线的接口芯片，通过PCI连接器30与PCI总线连接；控制芯片10还连接有多个I/O通道40，I/O通道40通过连接器50与处理器60连接；该连锁控制器中包含多个处理器60，一个I/O通道40对应一个处理器60上的输入管脚和输出管脚；处理器60的输入管脚的电平发生变化时，生成中断信号，处理器60通过PCI总线发送中断信号给PCI总线上的控制器，通过PCI总线上的控制器中LINUX驱动，经由TCP/IP协议，将中断信号传输回上层控制芯片10，控制芯片10根据传输的中断信号，控制处理器60的输出管脚的电平相应变化。本技术中的连锁控制器的工作过程为：连锁控制器中的控制芯片10上电加载程序启动，控制芯片10启动过程中，读取配置信息并锁定处理器60的I/O通道40的数量；控制芯片10根据读取的配置信息自动设定I/O通道40的输入输出状态以及相应的逻辑关系。其中，配置信息用于开机启动时对初始化数据信息进行获取，以设定I/O通道40的状态和逻辑关系，I/O通道40的状态既包括输入状态也包括输出状态。当处理器60的输入管脚的电平发生变化时，相应的I/O通道40的逻辑关系也发生改变；当处理器60发现输入管脚的电平发生变化时，生成中断信号；处理器60由输出管脚将中断信号通过PCI总线发送给PCI总线上的控制器，通过PCI总线上的控制器中LINUX驱动，经由TCP/IP协议，依次通过PCI连接器和PCI接口芯片传输回上层控制芯片10，控制芯片10根据返回的传输结果，即传输结果为中断信号，会动态变更I/O通道40的逻辑关系(即连锁逻辑)，控制处理器60输出管脚的电平相应变化，最终使得I/O动态重构控制系统在几十μs量级的响应时间内，改变输出电平，实现快速动态锁定。可见，当用户需要更改连锁逻辑时，不再需要重新设计电路或者手动编写程序到控制芯片10中，只需要控制芯片10将根据配置信息得到的逻辑表(即逻辑关系)通过驱动传输给控制芯片10，控制芯片10将自动完成新的逻辑程序的更新，使得连锁保护系统连锁逻辑更改的响应时间在几十μs级别，满足快连锁保护系统对响应时长的需求。其中，只有当处理器60的输入管脚由高电平变化为低电平产生中断信号，处理器60由输出管脚将中断信号通过PCI总线发送给PCI总线上的控制器，通过PCI总线上的控制器中LINUX驱动，经由TCP/IP协议，传输回上层控制芯片10时，控制芯片10接收到的传输结果为中断信号；而处理器60的输入管脚没有发生变化时，控制芯片10接收到的传输结果不是中断信号。因此，在控制芯片10需根据传输结果进行判断，只有传输结果为中断信号时，才会动态变更I/O通道40的逻辑关系，控制处理器60输出管脚的电平相应变化。需要说明的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连锁控制器，其特征在于，包括：控制芯片；其中，所述控制芯片连接有PCI接口芯片，所述PCI接口芯片作为PCI总线的接口芯片，通过PCI连接器与所述PCI总线连接；所述控制芯片还连接有多个I/O通道，所述I/O通道通过连接器与处理器连接，一个所述I/O通道对应一个所述处理器上的输入管脚和输出管脚；所述处理器的输入管脚的电平发生变化时，所述处理器通过所述PCI总线发送中断信号给所述PCI总线上的控制器，通过所述PCI总线上的控制器驱动所述中断信号传输回所述控制芯片，所述控制芯片根据所述中断信号，控制所述处理器的输出管脚的电平相应变化。

【技术特征摘要】
1.一种连锁控制器，其特征在于，包括：控制芯片；其中，所述控制芯片连接有PCI接口芯片，所述PCI接口芯片作为PCI总线的接口芯片，通过PCI连接器与所述PCI总线连接；所述控制芯片还连接有多个I/O通道，所述I/O通道通过连接器与处理器连接，一个所述I/O通道对应一个所述处理器上的输入管脚和输出管脚；所述处理器的输入管脚的电平发生变化时，所述处理器通过所述PCI总线发送中断信号给所述PCI总线上的控制器，通过所述PCI总线上的控制器驱动所述中断信号传输回所述控制芯片，所述控制芯片根据所述中断信号，控制所述处理器的输出管脚的电平相应变化。2.根据权利要求1所述的连锁控制器，其特征在于，所述控制芯片连接有128个I/O通道。3.根据权利要求1所述的连锁控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：马皓锋，杨昆，张戈，
申请(专利权)人：龙芯中科技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11