本发明专利技术公开了一种具有自诊断功能的处理器装置，该装置在电路结构上包括：显示模块、检测模块、电源监控模块、钥匙开关模块、插入监控模块和槽号校验模块，本发明专利技术的自诊断功能的处理器装置与现有处理器装置相比具有功耗低、无风扇、运行状态实时显示、独特的总线的通讯方式、采用双口RAM作为总线的隔离手段、对器件的自诊断内容多、自诊断的覆盖面广等特点。该装置可应用于核电站等大型工程领域，能够保证系统的高安全性和稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术为一种针对系统高安全性，稳定性运行而设计的自诊断功能的处理器，具 体说是一种可实现对包括电源供电电压、FLASH、内存、总线、上电复位、手动复位和看门狗 复位自诊断的自诊断功能的处理器。可应用于核电站等大型工程领域，能够保证系统的高 安全性、稳定性。
技术介绍
近年来，随着自动化技术和计算机技术的飞速发展，高度可靠的电子元器件、精 良的制造工艺、完备的冗余手段、先进的自诊断技术加上先进的控制理论的应用，使得 DCS (Digital Control System)主处理器的控制功能由原来的简单控制提升到一个全新的 层面，为执行简单的或复杂的控制策略提供了功能强大的控制手段。但是，由于系统的安全 性、稳定性、自诊断的覆盖范围和其它一些因素，目前国内的DCS系统还没有在核电站安全 级仪控系统中使用。自诊断功能的处理器装置主要解决以下难点问题1)低功耗；2)供电电源电压监视；3) CPU 异常；4)内存诊断；5) FLASH 诊断；6)插入监控诊断；7)看门狗的自诊断。运行状态显示，核电站安全仪控中现有的处理器装置均为国外产品，国内公司并 无类似的成熟的解决方案和产品。现有处理器装置主要缺点有以下几个方面(1)功耗较高、通常采用风扇或散热片进行散热；(2)运行状态显示单一；(3)自诊断功能少，覆盖范围小。因此，开发用于核电站安全仪控的，具有高安全性、稳定性的自诊断功能的处理器 是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有自诊断功能的处理器装置及采用该装置进行自诊 断的方法，该处理器装置应用于核电站，为系统提供高安全性稳定性。该自诊断功能的处理 器装置可实现对包括电源供电电压、FLASH、内存、总线、上电复位、手动复位和看门狗复位 自诊断的自诊断。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为该自诊断功能的处理器装置放置在系统主板上，通过自身的总线驱动器与系统总线相连，所述自诊断功能的处理器包括钥 匙开关，光耦隔离器，CPLD以及处理器，所述钥匙开关的信号通过光耦隔离器后传递给系统 CPLD，所述CPLD通过电路中的多路数据传输总线与处理器进行数据通信，所述自诊断功能 的处理器设有3种运行模式包括正常运行、测试和下装模式，上述3种运行模式通过3位钥 匙开关来进行选择和实现，其特征在于当钥匙开关处于固定模式时，处理器读取相应的状 态信息，3位钥匙开关状态信息的入口地址为Al，数据的低3位对应的钥匙开关的不同状 态；所述钥匙开关和CPLD之间采用光耦进行隔离，实现电气上的隔离。本专利技术的处理器装置是核电站安全级仪控系统的一部分，主要实现的功能有以下 几个方面(1)运行模式识别；(2)槽号的识别；(3)站号识别；(4)状态显示；(5)组态程序下装；(6)与其它装置的通讯。本专利技术的站号识别功能由6位拨码开关进行识别处理，拨码开关的每位有“0”和 “ 1 ”两种状态，总共设置64个站号。6位站号信息的入口地址为A2，如BAR+0x00000004。数 据线DO D5对应于6位站号，CPLD对6位站号信息的地址进行读操作，数据的最低6位 就是对应的站号。本专利技术的处理器装置的槽号信息由4位状态信息构成，槽号信息位在主板是固定 的，当自诊断功能的处理器装置插入机箱时，它就会读取槽号信息来判断插入的槽号位置 是否正确，4位槽号信息的地址为A3，如BAR+0x00000008，数据线DO D3对应4位槽号，对 4位槽号信息的地址进行读操作，数据的最低4位就是对应的槽号。自诊断功能的处理器装置设计采用6个LED灯，分别指示电源、运行、测试、正常运 行、下装和错误6种状态。当系统供电正常后电源指示灯为恒定的指示状态，其它5个可控 LED的地址为A4，如BAR+OxOOOOOOOO。数据线DO D4对应5个可控指示灯LED。本处理器装置还采用了一个4位的点阵模块用来显示具体的状态信息，点阵显 示的地址为A5，如BAR+0X00000010— BAR+0x0000001C。数据线DO D6分别对应点阵的 7个数据位，此点阵模块共有四位，第一位的地址为A6，如BAR+OxOOOOOOlO，第二位的地址 为A7，如BAR+0x00000014，第三位的地址为A8，如BAR+0x00000018，第四位的地址为A9，如 BAR+0x0000001C,分别对这4个地址进行写操作就可以实现对点阵模块的4个位分别进行 显示控制。所述自诊断功能的处理器装置通过总线接口方式进行组态程序的下装，所述处理 器为嵌入式处理器。所述自诊断功能的处理器装置插在机箱里的主板上，处理器的LocalPlus Bus通 过主板的总线访问其它装置上的双口 RAM实现与其它装置的通讯。所述自诊断功能的处理器装置能够自诊断的内容包括电源供电电压、FLASH、内 存、总线、上电复位、手动复位和看门狗复位自诊断(1)供电电源电压的自诊断采用多路电源监控芯片，当板上的几种工作电压的任5何一种电压超出正常值的士 10%时，监控芯片对应的输出引脚就会输出电平信号，使相应 的电源状态指示灯熄灭，同时电源监控芯片的复位脚也会输出复位信号，通过主板传给监 视系统；(2)自诊断功能的处理器装置的FLASH自诊断采用CRC32校验的方式来验证数据 的完整性，在周期运行阶段根据本周期剩余时间执行校验操作，分多个周期完成全部完整 性检查，以一定的时间间隔重复该周期过程，监视的内容包括RTS代码和下装文件；(3)对主板总线的自诊断主要是验证主板的Local总线是否存在故障，对主板总 线监视的主要方法是通过Local总线对双口 RAM某个预先定义的用于测试其功能的地址进 行两次写反操作，在每次写入之后进行回读；(4)对看门狗和核心处理器的自诊断，看门狗和核心处理器各自有独立的时钟， 当电源上电完成后，看门狗定时器立即启动，核心处理器的喂狗程序开始在看门狗定时器 的有效时间内喂狗，一旦喂狗时间溢出，看门狗将输出一个持续的复位信号，终止核心处理 器的程序，在程序运行状态正常的情况下，自诊断处理器通过访问看门狗的计数寄存器对 看门狗状态进行周期监视，在每个程序运行周期，核心处理器读取看门狗计时器的计数值， 并与上周期读取值进行比较以确定看门狗运行状态，当核心处理器检测到看门狗时钟失效 时，核心处理器停止喂狗并终止程序，当看门狗时钟故障或者自诊断处理器故障时，模块输 出故障信号给监视模块；(5)手动复位电路检测，手动复位也通过信号处理之后传输给监视模块，监视模块 仅把手动复位作为一个报警处理。当系统电源输入后，经DC/DC转换后得到自诊断功能的处理器装置所需的三种电 压，对于这三种电源电压的监视模块采用专用的电源监视IC，当电源上电完成之后，电源监 视IC输出上电复位信号，处理器装置采用LED进行显示，当三种电源供给都存在的情况下， LED亮，否则LED灭，显示故障，当电源电压出现过压或者低压的时候，电源监视IC就会输出 复位信号，自诊断功能的处理器装置监视板载电源电压的故障，自诊断功能的处理器装置 把复位信号经过处理后输出给监视模块，同时监视模块开始计时，当超过特定的时间，自监 视认为处理器装置故障产生。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果1.本专利技术自诊断功能的处理器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有自诊断功能的处理器装置，所述自诊断功能的处理器装置放置在系统主板上，通过自身的总线驱动器与系统总线相连，所述自诊断功能的处理器包括钥匙开关，光耦隔离器，ＣＰＬＤ以及处理器，所述钥匙开关的信号通过光耦隔离器后传递给ＣＰＬＤ，所述ＣＰＬＤ通过电路中的多路数据传输总线与处理器进行数据通信，其特征在于所述自诊断功能的处理器设有３种运行模式包括正常运行、测试和下装模式，上述３种运行模式通过３位钥匙开关来进行选择和实现，当钥匙开关处于固定模式时，处理器读取相应的状态信息，３位钥匙开关状态信息的入口地址为Ａ１，数据的低３位对应的钥匙开关的不同状态；所述钥匙开关和ＣＰＬＤ之间采用光耦进行隔离，实现电气上的隔离。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周飞，张睿琼，
申请(专利权)人：北京广利核系统工程有限公司，中国广东核电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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