基于预测分类的硬件旁路电路、方法及电子设备技术

本发明专利技术提供了一种基于预测分类的硬件旁路电路、方法及电子设备，属于电气与电子设备技术领域。该方案包括CPU、FPGA核心处理器、I2C总线、第一继电器控制端、第二继电器控制端、第三继电器控制端、第四继电器控制端、第五继电器控制端、第六继电器控制端、第七继电器控制端、第八继电器控制端；FPGA核心处理器与CPU通过I2C总线连接，CPU向FPGA核心处理器传递8位控制数据；FPGA核心处理器通过GPIO接口与第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八继电器控制端电连接。该方案通过FPGA和磁保持继电器，实现对于硬件设备的旁路控制，并根据输入数据的电压等级，进行分类映射，实现对GPIO的控制。控制。控制。

【技术实现步骤摘要】
基于预测分类的硬件旁路电路、方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及电气与电子设备
，更具体地，涉及一种基于预测分类的硬件旁路电路、方法及电子设备。

技术介绍

[0002]为了避免产品产生单点故障，在设备出现断电和死机时，不能因为串接产品的不可用而导致网络故障。在网络传输过程中，需要设置有旁路电路。旁路电路能够实现在设备死机或设备断电器件，将内外两个端口进行物理联通，变成一根网线，这样数据流量可以直接通过设备，而不受设备自身状态影响。
[0003]在本专利技术技术之前，设备上的旁路开关主要是通过手动设置的，一般通过如下发送进行开启和关闭。在断电状态下，设备的旁路开关处于打开状态，在设备通电状态下，设备的旁路开关经过GPIO控制，实现旁路开关的关闭。现有旁路硬件驱动电路设计时均为采用大量的MOS管，三极管等元器件，并利用大量的与非门等逻辑电路实现对GPIO的控制，从而实现对旁路继电器的控制。但是，由于使用大量的MOS管，三极管等元器件，硬件设计繁琐，可调整性很低，在进行PCB摆件时，会导致使用面积的增大，不利于其他器件的摆件，而且成本极高。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提出了一种基于预测分类的硬件旁路电路、方法及电子设备，通过FPGA和磁保持继电器，实现对于硬件设备的旁路控制，并根据输入数据的电压等级，进行分类映射，实现对GPIO的控制。
[0005]根据本专利技术实施例第一方面，提供一种基于预测分类的硬件旁路电路。该电路包括CPU、FPGA核心处理器、I2C总线、第一继电器控制端、第二继电器控制端、第三继电器控制端、第四继电器控制端、第五继电器控制端、第六继电器控制端、第七继电器控制端、第八继电器控制端；所述FPGA核心处理器与所述CPU通过所述I2C总线连接，所述CPU向所述FPGA核心处理器传递8位控制数据；所述FPGA核心处理器通过GPIO接口与所述第一继电器控制端、所述第二继电器控制端、所述第三继电器控制端、所述第四继电器控制端、所述第五继电器控制端、所述第六继电器控制端、所述第七继电器控制端、所述第八继电器控制端电连接；
[0006]所述硬件旁路电路还用于通过旁路继电器确定网口的连接关系，其中，所述旁路继电器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器；所述硬件旁路电路还用于获取所述I2C总线在历史中发送的8位控制数据，根据所述网口连接关系提取全部的历史控制数据；所述CPU根据所述历史控制数据计算总均方差最小时的目标分类关系；所述FPGA核心处理器获取当前的所述8位控制数据，根据所述目标分类关系，判断当前旁路状态，并发出控制指令；
[0007]其中，第一继电器控制器与所述第一继电器控制端、所述第二继电器控制端电连接，所述第一继电器控制器控制第一继电器；
[0008]其中，第二继电器控制器与所述第三继电器控制端、所述第四继电器控制端电连接，所述第二继电器控制器控制第二继电器；
[0009]其中，第三继电器控制器与所述第五继电器控制端、所述第六继电器控制端电连接，所述第三继电器控制器控制第三继电器；
[0010]其中，第四继电器控制器与所述第七继电器控制端、所述第八继电器控制端电连接，所述第四继电器控制器控制第四继电器；
[0011]第五继电器控制器与第一继电器组电连接，第六继电器控制器与第二继电器组电连接，第七继电器控制器与第三继电器组电连接，第八继电器控制器与第四继电器组电连接；
[0012]所述基于预测分类的硬件旁路电路，具体实施为：获取当前的8位控制数据，根据目标分类关系，判断当前旁路状态，并发出控制指令。
[0013]在一个或多个实施例中，优选地，所述第一继电器组包括7个非磁保持继电器，所述第二继电器组包括7个非磁保持继电器，所述第三继电器组包括7个非磁保持继电器，所述第四继电器组包括7个非磁保持继电器。
[0014]在一个或多个实施例中，优选地，所述网口包括第一网口、第二网口、第三网口、第四网口、第五网口、第六网口、第七网口、第八网口，且所述网口均有设置有8个接口，其中，所述第一网口与所述第一继电器、所述第一继电器组中的继电器电连接，所述第二网口与所述第一继电器、所述第一继电器组中的继电器电连接，所述第三网口与所述第二继电器、所述第二继电器组中的继电器电连接，所述第四网口与所述第二继电器、所述第二继电器组中的继电器电连接，所述第五网口与所述第三继电器、所述第三继电器组中的继电器电连接，所述第六网口与所述第三继电器、所述第三继电器组中的继电器电连接，所述第七网口与所述第四继电器、所述第四继电器组中的继电器电连接，所述第八网口与所述第四继电器、所述第四继电器组中的继电器电连接。
[0015]在一个或多个实施例中，优选地，所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器和所述第四继电器均为磁保持继电器。
[0016]根据本专利技术实施例第二方面，提供一种基于预测分类的硬件旁路方法。
[0017]在一个或多个实施例中，优选地，所述的一种基于预测分类的硬件旁路方法包括：
[0018]确定旁路继电器与第一网口、第二网口、第三网口、第四网口、第五网口、第六网口、第七网口、第八网口之间的网口连接关系，其中，所述旁路继电器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器；
[0019]获取I2C总线在历史中发送的8位控制数据，根据所述网口连接关系提取全部的历史控制数据；
[0020]根据所述历史控制数据计算总均方差最小时的目标分类关系；
[0021]获取当前的所述8位控制数据，根据所述目标分类关系，判断当前旁路状态，并发出控制指令。
[0022]在一个或多个实施例中，优选地，所述确定旁路继电器与第一网口、第二网口、第三网口、第四网口、第五网口、第六网口、第七网口、第八网口之间的网口连接关系，其中，所述旁路继电器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器，具体包括：
[0023]所述第一网口的第一接口发送第一测试信号，自动判断所述第一继电器、所述第
二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器中接收到所述第一测试信号的引脚，并将所述第一网口的第一接口与对应的接受收到所述第一测试信号的引脚之间的关系保存到所述网口连接关系；
[0024]所述第一网口的第二接口发送第二测试信号，自动判断所述旁路继电器中接收到所述第二测试信号的引脚，并将所述第一网口的第二接口与对应的接受收到所述第二测试信号的引脚之间的关系保存到所述网口连接关系；
[0025]依次完成所述第一网口、所述第二网口、所述第三网口、所述第四网口、所述第五网口、所述第六网口、所述第七网口、所述第八网口中的全部接口发送测试信号，并自动判断全部接口发送测试信号后与对应的所述旁路继电器之间的连接关系，保存到所述网口连接关系。
[0026]在一个或多个实施例中，优选地，所述获取I2C总线在历史中发送的8位控制数据，根据所述网口连接关系提取全部的历史控制数据，具体包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于预测分类的硬件旁路电路，其特征在于，该电路包括：CPU、FPGA核心处理器、I2C总线、第一继电器控制端、第二继电器控制端、第三继电器控制端、第四继电器控制端、第五继电器控制端、第六继电器控制端、第七继电器控制端、第八继电器控制端；所述FPGA核心处理器与所述CPU通过所述I2C总线连接，所述CPU向所述FPGA核心处理器传递8位控制数据；所述FPGA核心处理器通过GPIO接口与所述第一继电器控制端、所述第二继电器控制端、所述第三继电器控制端、所述第四继电器控制端、所述第五继电器控制端、所述第六继电器控制端、所述第七继电器控制端、所述第八继电器控制端电连接；所述硬件旁路电路还用于通过旁路继电器确定网口连接关系，其中，所述旁路继电器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器；所述硬件旁路电路还用于获取所述I2C总线在历史中发送的8位控制数据，根据所述网口连接关系提取全部的历史控制数据；所述CPU根据所述历史控制数据计算总均方差最小时的目标分类关系；所述FPGA核心处理器获取当前的所述8位控制数据，根据所述目标分类关系，判断当前旁路状态，并发出控制指令；其中，第一继电器控制器与所述第一继电器控制端、所述第二继电器控制端电连接，所述第一继电器控制器控制第一继电器；其中，第二继电器控制器与所述第三继电器控制端、所述第四继电器控制端电连接，所述第二继电器控制器控制第二继电器；其中，第三继电器控制器与所述第五继电器控制端、所述第六继电器控制端电连接，所述第三继电器控制器控制第三继电器；其中，第四继电器控制器与所述第七继电器控制端、所述第八继电器控制端电连接，所述第四继电器控制器控制第四继电器；第五继电器控制器与第一继电器组电连接，第六继电器控制器与第二继电器组电连接，第七继电器控制器与第三继电器组电连接，第八继电器控制器与第四继电器组电连接；所述基于预测分类的硬件旁路电路，具体实施为：获取当前的8位控制数据，根据目标分类关系，判断当前旁路状态，并发出控制指令。2.如权利要求1所述的一种基于预测分类的硬件旁路电路，其特征在于，所述第一继电器组包括7个非磁保持继电器，所述第二继电器组包括7个非磁保持继电器，所述第三继电器组包括7个非磁保持继电器，所述第四继电器组包括7个非磁保持继电器。3.如权利要求1所述的一种基于预测分类的硬件旁路电路，其特征在于，所有网口包括第一网口、第二网口、第三网口、第四网口、第五网口、第六网口、第七网口、第八网口，且所述网口均有设置有8个接口，其中，所述第一网口与所述第一继电器、所述第一继电器组中的继电器电连接，所述第二网口与所述第一继电器、所述第一继电器组中的继电器电连接，所述第三网口与所述第二继电器、所述第二继电器组中的继电器电连接，所述第四网口与所述第二继电器、所述第二继电器组中的继电器电连接，所述第五网口与所述第三继电器、所述第三继电器组中的继电器电连接，所述第六网口与所述第三继电器、所述第三继电器组中的继电器电连接，所述第七网口与所述第四继电器、所述第四继电器组中的继电器电连接，所述第八网口与所述第四继电器、所述第四继电器组中的继电器电连接。4.如权利要求1所述的一种基于预测分类的硬件旁路电路，其特征在于，所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器和所述第四继电器均为磁保持继电器。
5.一种基于预测分类的硬件旁路方法，其特征在于，该方法包括：确定旁路继电器与第一网口、第二网口、第三网口、第四网口、第五网口、第六网口、第七网口、第八网口之间的网口连接关系，其中，所述旁路继电器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器；获取I2C总线在历史中发送的8位控制数据，根据网口连接关系提取全部的历史控制数据；根据所述历史控制数据计算总均方差最小时的目标分类关系；获取当前的所述8位控制数据，根据所述目标分类关系，判断当前旁...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈先良，周玲，冯志刚，
申请(专利权)人：北京乐研科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：