一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块制造技术

本发明专利技术公开了一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块，包括互为冗余的主控制模块、从控制模块；主控制模块、从控制模块接收外部输入的I/O型控制信号输出命令后，产生相应的有效I/O控制信号，主控制模块、从控制模块产生的两路I/O控制信号进行逻辑“或”运算操作，任意一路I/O控制信号“有效”时，输出“有效”的I/O控制信号；互为冗余的主控制模块、从控制模块的微控制器实时采集对方所输出的I/O型控制信号状态，并根据主、从控制模块相应的I/O型控制信号状态进行故障判读，并将判读结果输出，实时采集所控I/O控制信号执行结果并输出。本发明专利技术增加了控制信号发送的稳定性和可靠性。

A high reliability and dual redundancy integrated control module based on Microcontrollers

The invention discloses a high reliable integrated double redundancy control module based on microcontroller as the main control module, including mutual redundancy from the control module; the main control module, I/O control module receives from the external input signal output control command, effective I/O generated corresponding control signal from the main control module, control the two I/O module generates control signal the logical or operation of any I/O control signal \effective\, I/O control signal output \effective\; each I/O main control module, the control module from the redundant micro controller real-time acquisition of the other output control signal, and according to the main control, from the corresponding I/O type module for fault interpretation control signal, and the interpretation of the results output, real-time control I/O control signal and outputs the results. The invention increases the stability and reliability of the control signal transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块
本专利技术涉及一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块，用于测控系统内部控制测试，属于电子电气控制领域中。
技术介绍
在电子设备、测控仪器以及智能化产品中，I/O型控制信号通常作为一种系统功能状态转换控制信号来控制系统由一种工作状态切换到另一种工作状态。其输出的可靠性通常决定这系统工作状态是否能够正常切换，功能是否能够正常完成。常用的方法即采用冗余的方式提高其可靠性。冗余的形式可以分为在输出信号的冗余，以及控制输出端的冗余。输出信号的冗余通常将从微控制器输出的信号分多路引出，这样来保证在一路信号发生故障的情况下系统仍然能够正常工作。但是更可能的情况是微控制器的控制逻辑出现故障，致使控制信号无法正常输出，这样就需要采取微控制器的冗余来提高控制信号输出的稳定性了。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：主要面向实时测控领域，提出一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块，实现了控制信号的高可靠冗余控制及自监测。本专利技术的技术方案是：一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块，该双冗余集成控制模块包括互为冗余的主控制模块、从控制模块；主控制模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块，其特征在于包括互为冗余的主控制模块、从控制模块；主控制模块、从控制模块接收外部输入的I/O型控制信号输出命令后，对其内部微控制器的通用I/O输入输出接口模块相应接口寄存器位置有效标识，产生相应的有效I/O控制信号，主控制模块、从控制模块产生的两路I/O控制信号进行逻辑“或”运算操作，任意一路I/O控制信号“有效”时，双冗余集成控制模块输出“有效”的I/O控制信号，否则，双冗余集成控制模块输出“无效”的I/O控制信号信号；互为冗余的主控制模块、从控制模块的微控制器实时采集对方所输出的I/O型控制信号状态，并根据主、从控制模块相应的I/O型控制信号状态进...

【技术特征摘要】
1.一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块，其特征在于包括互为冗余的主控制模块、从控制模块；主控制模块、从控制模块接收外部输入的I/O型控制信号输出命令后，对其内部微控制器的通用I/O输入输出接口模块相应接口寄存器位置有效标识，产生相应的有效I/O控制信号，主控制模块、从控制模块产生的两路I/O控制信号进行逻辑“或”运算操作，任意一路I/O控制信号“有效”时，双冗余集成控制模块输出“有效”的I/O控制信号，否则，双冗余集成控制模块输出“无效”的I/O控制信号信号；互为冗余的主控制模块、从控制模块的微控制器实时采集对方所输出的I/O型控制信号状态，并根据主、从控制模块相应的I/O型控制信号状态进行故障判读，并将判读结果输出；另外，主控制模块、从控制模块实时采集所控I/O控制信号执行结果，并输出。2.根据权利要求1所述的一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块，其特征在于所述主控制模块、从控制模块时间同步，且通过如下方式实现时间同步：主控制模块的定时器产生输出固定周期Tsyn的脉冲形式的时间同步信号到从控制模块的计数器中，从控制模块的计数器对其进行计数，计数值记为Timeprincipal，从控制模块利用定时器对收到两次时间同步信号脉冲之间的时间进行计时，记为Timesub，当从控制模块收到固定周期Tsyn的脉冲信号时，计数器的计数值Timeprincipal加1，同时将定时器Timesub的值清零，从控制模块时间为：t＝Timeprincipal×Tsyn+Timesub。3.根据权利要求1所述的一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块，其特征在于：所述主控制模块和从控制模块的通用I/O的输入口与对方的I/O型控制信号状态输出I/O口相连，用于实时监测对方I/O型控制信号状态输出，并实时记录彼此所输出的I/O型控制信号状态由“无效”变为“有效”的跳变时刻Timeaction，采用如下步骤进行故障判读：(1)、实时记录收到外部I/O型控制信号输出命令的时刻Timecmd，之后，转入步骤(2)；(2)、间隔预设的一段时间Δ后，转入步骤(3)进行判读；(3)、选取距离Timecmd时刻最近的一次对方所输出的相应的I/O型控制信号状态由“无效”变为“有效”的跳变时刻Timeaction，判断Timeaction与Timecmd的误差是否在指定误差ε范围内，即是否满足条件|Timeaction-Timecmd|<ε，若条件满足时，认为无故障，否则，认为有故障；若在当前判读时刻还未检测到对方所输出的相应的I/O型控制信号状态由“无效”变为“有效”的跳变时间，则认为有故障；所述预设的一段时间Δ为2ε。4.根据权利要求1所述的一种基于微控制器的高可靠双冗余集成控制模块，其特征在于：所述主控制模块、从控制模块通过一条串行总线挂接多个用于监测I/O型控制信号是否送到执行方的监测设备，它们将采集到的结果通过串行总线传输到主控制模块和从控制模块，主控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，崔宇，邱枫，刘思东，丁万兵，叶绍凯，李慧，隋强强，仲宇，张磊，
申请(专利权)人：北京航天自动控制研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11