基于双口ＲＡＭ的双ＣＰＵ保护信息共享处理方法技术

本发明专利技术涉及一种基于双口ＲＡＭ的双ＣＰＵ保护信息共享系统及信息处理方法，其共享系统特征在于：该系统包括系统ＣＰＵＡ及系统（ＣＰＵＢ）两个ＣＰＵ系统、双口ＲＡＭ芯片（Ｕ），两个ＣＰＵ系统，分别与双口ＲＡＭ芯片（Ｕ）的两端相连，继电保护运算工作分配到系统ＣＰＵＡ及系统ＣＰＵＢ）两个ＣＰＵ系统中，每个ＣＰＵ系统完成运算任务的不同部分，由双口ＲＡＭ芯片（Ｕ）共享两个ＣＰＵ系统需要交互的保护信息。本发明专利技术对保护信息进行校核，满足了高运算能力和速度的需求，保证了信息的可靠性和实时性。兼顾了高性能和低硬件要求的设计原则，真正做到了保护装置高性能、高可靠性和易升级的有机统一，降低设备、研发成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在保护装置中通过双口RAM芯片实现两个CPU系统之间保护信息安全实时共享的硬件系统和信息处理方法。
技术介绍
随着电力系统中继电保护装置的集成度越来越高，单个保护装置承担的保护功能越来越多，装置内控制系统承担的计算控制任务越来越重，这样需要装置能够提供运算速度快、运算能力强的CPU系统来满足这个要求。原有的保护装置的控制系统主频较低，程序空间较少，越来越不能满足现在保护装置的要求。目前所采用的保护装置的控制系统多采用频率较高、操作复杂的单CPU系统，所有的控制运算功能均由一个CPU完成，对于不同的或者更高的硬件要求，在升级时需要更换全部控制系统，这使得装置的继承性受到了限制，不易升级，增加了成本，降低了效率。同时，在信息处理上，由于采用单个CPU系统，因此所使用的保护信息也是本身运算的，确认其正确性的运算程序占用空间较大，并且现场电磁干扰容易造成保护信息失真，可靠性和实时性也不能满足要求。
技术实现思路
为解决上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出一种具有高可靠性、高实时性、高运算性能，又便于维护升级的基于双口RAM的双CPU保护信息共享系统及信息处理方法，从而满足实际应用中对运算能力、可靠性和实时性上的要求。为了能够提供高速的运算能力，本专利技术的硬件系统将使用两个CPU系统和双口RAM芯片，并将保护运算工作分配到这两个CPU系统中，使得每个CPU系统能够完成运算任务的不同部分，由双口RAM芯片共享两个CPU需要交互的保护信息，并通过可靠的算法确保信息的可靠性和实时性。为了实现上述要求，本专利技术是通过采取以下技术方案来实现的：-->一种基于双口RAM的双CPU保护信息共享系统，其特征在于：该系统包括系统CPUA及系统CPUB两个CPU系统、双口RAM芯片U，系统CPUA及系统CPUB两个CPU系统，分别与双口RAM芯片U的两端相连，继电保护运算工作分配到系统CPUA及系统CPUB两个CPU系统中，每个CPU系统完成运算任务的不同部分，由双口RAM芯片U共享两个CPU系统需要交互的保护信息。前述的基于双口RAM的双CPU保护信息共享系统，其特征在于在所述的两个CPU系统交互保护信息时，提供保护信息的CPU系统为信息提供系统，使用保护信息的CPU系统为信息使用系统，在指定时刻，信息提供系统将保护信息组更新存放在双口RAM芯片U中，信息使用系统在读取使用存放在双口RAM芯片U中的保护信息时，对保护信息进行校核，确保使用信息的正确。基于双口RAM的双CPU保护信息共享处理方法，其特征在于：信息提供系统以固定间隔不断将保护信息X存放在双口RAM芯片U中，一组保护信息X构成了保护信息组Z，信息使用系统在运算过程中从双口RAM芯片U中读取保护信息组Z中任一保护信息X时，利用抗干扰的检测算法进行保护计算，满足两个CPU系统之间保护信息的共享。前述的基于双口RAM的双CPU保护信息共享处理方法，其特征在于：在所述的信息提供系统以固定间隔不断将保护信息组Z存放在双口RAM芯片U中时，在双口RAM芯片U中相邻的区域冗余存放保护信息组Z三遍，信息使用系统在使用保护信息组Z中某一保护信息X的时候，使用保护信息X和其相应的冗余信息相“与”后得到的结果进行保护计算。前述的基于双口RAM的双CPU保护信息共享处理方法，其特征在于：所述的信息提供系统在系统启动或者保护信息被修改的时候将保护信息组Z存放在双口RAM芯片U中时，并在双口RAM芯片U中相邻的区域存放其反码以及异或码，信息使用系统在使用保护信息组Z中任一保护信息X的时候，对保护信息X进行反码和异或码的校核，如果校核正确，则继续运行；如果校核不正确，信息使用系统将自动停止对保护信息X的使用，并设置可靠性标志F；信息提供系统以某一设定的第一时间间隔不断读取可靠性标志F，如果可靠性标志F有效，信息提供系统在双口RAM芯片U中更新保护信息组Z；信息提供系统以相对于第-->一时间间隔较长的第二时间间隔不断对保护信息组Z中所有保护信息的正码和正确值进行一一比较，如果不正确，信息提供系统在双口RAM芯片U中更新保护信息组Z。本专利技术的有益效果是：本专利技术的共享系统使用两个相对独立的CPU系统，由双口RAM芯片负责连接这两个系统，每个系统对保护程序的不同部分进行独立运算，共同完成全部的运算工作，这样将性能较低、价格较便宜的CPU系统组合在一起同样可以满足性能要求较高的保护计算控制任务；同时当现有硬件系统不够用的时候，只需修改、升级该硬件系统的其中一个CPU系统就可以满足新的要求，研发周期几乎缩短了一半，降低了研发费用和生产费用，开发过程更加流畅。需要共享的保护信息可以通过双口RAM芯片在两个CPU系统之间进行传递，这样可以保证信息的实时性。在程序的运行过程设置冗余信息或反码和异或码，并通过高速可靠的算法使用冗余信息或反码和异或码对共享的保护信息进行校对，防止CPU系统使用因现场电磁干扰造成的失真的保护信息，确保了保护信息的可靠性，从而满足了要求。附图说明图1位本专利技术的共享系统的硬件示意图；图2为本专利技术的共享系统的电路原理图；图3为本专利技术信息处理方法实施例1的工作过程图；图4为本专利技术信息处理方法实施例2的工作过程图；图5为本专利技术信息处理方法实施例3的工作过程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作具体的介绍。图1位本专利技术的共享系统的硬件示意图；图2为本专利技术的共享系统的电路原理图。如图所示，本专利技术的基于双口RAM的双CPU保护信息共享系统，由两个CPU系统：系统CPUA、系统CPUB和双口RAM芯片U等组成。系统CPUA的数据口D0～D15和双口RAM芯片U的L端数据口D0L～D15L相连，系统CPUA的地址口A0～A13和双口RAM芯片U的L端地址口A0L～A13L相连，系统CPUA的片选控制线-->CS1和双口RAM芯片U的L端使能线CEL相连，系统CPUA的写控制线WR和双口RAM芯片U的L端写使能线WRL相连，系统CPUA的读控制线RD和双口RAM芯片U的L端读使能线RDL相连，系统CPUA的信号线READY和双口RAM芯片U的L端信号线BUSYL相连；系统CPUB的数据口D0～D15和双口RAM芯片U的R端数据口D0R～D15R相连，系统CPUB的地址口A0～A13和双口RAM芯片U的R端地址口AOR～A13R相连，系统CPUB的片选控制线CS2和双口RAM芯片U的R端使能线CER相连，系统CPUB的写控制线WR和双口RAM芯片U的R端写使能线WRR相连，系统CPUB的读控制线RD和双口RAM芯片U的R端读使能线RDR相连，系统CPUB的信号线READY和双口RAM芯片U的R端信号线BUSYR相连。硬件系统工作的时候，系统CPUA通过数据口D0～D15和双口RAM芯片U的L端交互数据，通过地址口A0～A13向双口RAM芯片U的L端提供地址，并通过控制线控制双口RAM芯片U的L端使能、读操作和写操作，通过信号线BUSYL反映双口RAM芯片U的L端的总线状态；同样，系统CPUB通过数据口D0～D15和双口RAM芯片U的R端交互数据，通过地址口A0～A13向双口RAM芯片U的R端提供地址，并通过控制线控制双口RAM芯片U的R端使能、读操作和写操作，通过信号线BUSYR反映双本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于双口ＲＡＭ的双ＣＰＵ保护信息共享系统，其特征在于：该系统包括系统（ＣＰＵＡ）及系统（ＣＰＵＢ）两个ＣＰＵ系统、双口ＲＡＭ芯片（Ｕ），系统（ＣＰＵＡ）及系统（ＣＰＵＢ）两个ＣＰＵ系统，分别与双口ＲＡＭ芯片（Ｕ）的两端相连，继电保护运算工作分配到系统（ＣＰＵＡ）及系统（ＣＰＵＢ）两个ＣＰＵ系统中，每个ＣＰＵ系统完成运算任务的不同部分，由双口ＲＡＭ芯片（Ｕ）共享两个ＣＰＵ系统需要交互的保护信息。

【技术特征摘要】
1、基于双口RAM的双CPU保护信息共享系统，其特征在于：该系统包括系统(CPUA)及系统(CPUB)两个CPU系统、双口RAM芯片(U)，系统(CPUA)及系统(CPUB)两个CPU系统，分别与双口RAM芯片(U)的两端相连，继电保护运算工作分配到系统(CPUA)及系统(CPUB)两个CPU系统中，每个CPU系统完成运算任务的不同部分，由双口RAM芯片(U)共享两个CPU系统需要交互的保护信息。2、根据权利要求1所述的基于双口RAM的双CPU保护信息共享系统，其特征在于在所述的两个CPU系统交互保护信息时，提供保护信息的CPU系统为信息提供系统，使用保护信息的CPU系统为信息使用系统，在指定时刻，信息提供系统将保护信息组更新存放在双口RAM芯片(U)中，信息使用系统在读取使用存放在双口RAM芯片(U)中的保护信息时，对保护信息进行校核，确保使用信息的正确。3、基于双RAM的双CPU保护信息共享处理方法，其特征在于：信息提供系统以固定间隔不断将保护信息(X)存放在双口RAM芯片(U)中，一组保护信息(X)构成了保护信息组(Z)，信息使用系统在运算过程中从双口RAM芯片(U)中读取保护信息组(Z)中任一保护信息(X)时，利用抗干扰的检测算法进行保护计算，满足两个CPU系统之间保护信息的共享。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：包明磊，丁俊健，
申请(专利权)人：国电南京自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]