改进型二取二架构制造技术

本发明专利技术涉及一种改进型二取二架构，包括主系统与主系统架构相同的备份系统；主系统包括用于处理第一数据并获得第一结果的第一处理单元，用于处理第一数据并获得第二结果的第二处理单元，用于获取第一结果及第二结果并进行比较并输出第三结果的二取二比较单元，主系统还包括向第一处理单元、第二处理单元输出基准时钟的监控单元，监控单元于第一处理单元获取第一任务数据并于第二处理单元获取第二任务数据；监控单元比较第一任务数据及第二任务数据，当两者不匹配时，监控单元控制二取二比较单元停止输出。本发明专利技术实时监控第一处理单元和第二处理单元任务数据，当两个处理单元监控数据不一致时，直接切断输出，提高安全平台输出响应速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及处理器领域，尤其涉及一种改进型二取二架构。
技术介绍
信号系统中无论是计算机联锁(computer-based interlocking，CBI)还是车载列车自动防护系统(AUTO train protection，ATP)等核心列控子系统，都是基于安全计算机平台搭建。安全计算机是在冗余的体系基础上，通过系统软件的有效管理，形成高安全、高可靠的计算机系统。参阅图1，现有的2oo2安全架构由四个硬件结构和功能完全相同处理单元组成，每两个处理单元组成一系二取二子系统，两系二取二结构和功能完全相同，两系之间为主备冗余关系。每一系中二取二的两个处理单元独立运算，然后将处理过在二取二比较单元进行比较表决，相当于逻辑与运算，如果结果一致则该系正常输出，如果不一致则判断该系故障，自动切换到另一系二取二子系统。两系二取二之间的主备结构保障了整个架构的可靠性，二取二系统内的二取二比较单元则保障了整个架构的安全性。目前实现冗余系统的同步方法为软件任务级同步，两个处理单元(处理单元1、处理单元2)运行相同的程序但相互独立工作，系统在工作周期内设立一个或多个比较表决点，通过处理单元之间的通信对两个CPU中相同的任务点进行同步比较，达到检测两个CPU工作一致性的目的。如果不一致，则进行故障处理。当前一个任务未处理完，后一个任务到达，导致一个通道输出的结果为上一次的结构，系统可用性差。进一步，两个子系统之间相互独立运行，缺少系统正常运行监控。当系统跑飞时，错误输入导致最终输出错误。
技术实现思路
为解决前述问题，本专利技术提出一种改进型二取二架构，用于完成系统定时和系统监控功能，保证不输出错误结果。为达到前述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种改进型二取二架构，包括主系统与所述主系统架构相同的备份系统；所述主系统包括用于处理第一数据并获得第一结果的第一处理单元，用于处理第一数据并获得第二结果的第二处理单元，用于获取所述第一结果及第二结果并进行比较并输出第三结果的二取二比较单元，其特征在于：所述主系统还包括向所述第一处理单元、第二处理单元输出基准时钟的监控单元，所述监控单元于所述第一处理单元获取第一任务数据并于所述第二处理单元获取第二任务数据；所述监控单元比较所述第一任务数据及第二任务数据，当两者不匹配时，所述监控单元控制所述二取二比较单元停止输出。本专利技术的第一优选方案为：所述第一处理单元及第二处理单元为不同架构的处理器。本专利技术的第二优选方案为：所述第一处理单元的架构为X86、PowerPC、ARM或MIPS。本专利技术的第三优选方案为：所述第二处理单元的架构为X86、PowerPC、ARM或MIPS。本专利技术可达到如下技术效果：监控单元输出一个基准时钟，用于两个处理单元的任务同步。使用基准时钟同步可以避免不同处理器架构中任务时间不一致，减小对设计选型局限性，增加安全系统架构可扩展性；实时监控第一处理单元和第二处理单元任务数据，当两个处理单元监控数据不一致时，直接切断二取二比较单元输出，提高安全平台输出响应速度。本专利技术的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。【附图说明】下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：图1为本专利技术现有技术中二取二子系统架构图。图2为本专利技术实施例1的改进型二取二架构的主系统架构图。【具体实施方式】下面结合本专利技术实施例的附图对本专利技术实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。实施例1。参看图2，一种改进型二取二架构，包括主系统与主系统架构相同的备份系统；主系统包括用于处理第一数据并获得第一结果的第一处理单元，用于处理第一数据并获得第二结果的第二处理单元，用于获取第一结果及第二结果并进行比较并输出第三结果的二取二比较单元，主系统还包括向第一处理单元、第二处理单元输出基准时钟的监控单元，监控单元于第一处理单元获取第一任务数据并于第二处理单元获取第二任务数据；监控单元比较第一任务数据及第二任务数据，当两者不匹配时，监控单元控制二取二比较单元停止输出。在两者不匹配的情况下，监控单元可以控制备份系统接替主系统的处理工作。另，主系统与备份系统间的切换，也可以由现有技术中的技术来完成。第一处理单元及第二处理单元为不同架构的处理器。例如，第一处理单元或第二处理单元的架构为X86、PowerPC、ARM或MIPS。两个处理单元异构设计：减小共因失效。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本专利技术包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本专利技术的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进型二取二架构，包括主系统与所述主系统架构相同的备份系统；所述主系统包括用于处理第一数据并获得第一结果的第一处理单元，用于处理第一数据并获得第二结果的第二处理单元，用于获取所述第一结果及第二结果并进行比较并输出第三结果的二取二比较单元，其特征在于：所述主系统还包括向所述第一处理单元、第二处理单元输出基准时钟的监控单元，所述监控单元于所述第一处理单元获取第一任务数据并于所述第二处理单元获取第二任务数据；所述监控单元比较所述第一任务数据及第二任务数据，当两者不匹配时，所述监控单元控制所述二取二比较单元停止输出。

【技术特征摘要】
1.一种改进型二取二架构，包括主系统与所述主系统架构相同的备份系统；所述主系统包括用于处理第一数据并获得第一结果的第一处理单元，用于处理第一数据并获得第二结果的第二处理单元，用于获取所述第一结果及第二结果并进行比较并输出第三结果的二取二比较单元，其特征在于：所述主系统还包括向所述第一处理单元、第二处理单元输出基准时钟的监控单元，所述监控单元于所述第一处理单元获取第一任务数据并于所述第二处理单元获取第二任务数据；所述监控单元比较所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴一平，
申请(专利权)人：浙江众合科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33