CN102681515B - 一种冗余电路及冗余切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冗余电路及冗余切换方法，该冗余电路包括：备用模块、工作模块、基座、冗余诊断电路和控制器，其中：备用模块、工作模块均通过热插拔接口与基座连接；冗余诊断电路分别检测备用模块、工作模块与基座的连接；当备用模块未与基座可靠连接时，备用模块保持备用状态，并中断与外界的数据传输；当备用模块与基座可靠连接且通信总线上无工作模块时，备用模块的状态会自动切换到工作状态；当备用模块与基座可靠连接且通信总线上已有工作模块，备用模块保持备用状态，并中断与外界的数据传输。因此，即使备用模块因插拔瞬间接触不良，由于备用模块与通信总线间、工作模块与备用模块间也无法通信，从而可保证工作模块安全正常工作。

Description

一种冗余电路及冗余切换方法

技术领域

本申请涉及工业控制技术领域，特别是涉及一种冗余电路及冗余切换方法。

背景技术

在工业控制系统中广泛使用1∶1热备冗余技术，1∶1热备冗余技术是指设置两个相同部件，并且这两个相同的部件分别处于控制状态和备用状态，在控制系统运行过程中当处于控制状态的部件发生故障时，其备用部件会瞬间无扰动接替故障卡件工作，保证整个控制系统持续正确运行。现有的工业系统中通过冗余表决技术和冗余通讯技术实现可靠的故障自动切换功能，但是基于基座式的1∶1热备冗余模块在备用模块热插拔过程中常常会对处以控制状态的工作模块造成干扰，导致控制系统短时间内的工作异常，业界常常采用技术复杂的仲裁电路或代价高的机械结构解决热插拔带来的干扰问题。

目前冗余电路整体框图如图1所示，主要由冗余仲裁电路、冗余通信电路、通信总线三部分组成，冗余仲裁电路主要功能是在模块冗余切换过程中通过抢权、让权方式产生冗余切换信号，触发冗余切换；冗余通信信号用来完成工作模块与备用模块之间冗余信息的交互；通信总线用于模块正常控制与通信信息的交互。

由于在备用模块热插拔过程中无法实时判断该模块所处工作状态，因此插拔瞬间可能会导致以下问题：当有工作模块正在工作时，备用模块因插拔瞬间接触不良误判断无工作模块，进而发生与工作模块抢权现象，导致工作模块发生短时间工作中断或发生误操作而在冗余通讯接口和通信总线上发送数据帧，影响工作模块正常工作。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种冗余电路及冗余切换方法，以解决备用模块因插拔瞬间接触不良误判断无工作模块，进而影响工作模块正常工作的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种冗余电路，包括：备用模块、工作模块、基座、冗余诊断电路和控制器，其中：

所述备用模块、工作模块均通过热插拔接口与所述基座相连接，在基座内设置有通信总线；

所述冗余诊断电路包括：备用模块连接检测单元和工作模块连接检测单元，其中：所述备用模块连接检测单元通过热插拔接口串联在所述备用模块与基座之间，用于检测所述备用模块与基座的连接情况；

所述工作模块连接检测单元通过热插拔接口串联在所述工作模块与基座之间，用于检测所述工作模块与基座的连接情况；

所述控制器分别与所述备用模块连接检测单元、工作模块连接检测单元相连接，用于当所述备用模块未与所述基座相连接，或者，所述备用模块与所述基座相连接且所述工作模块也与所述基座相连接时，保持所述备用模块的备用状态，并中断所述备用模块与通信总线之间、工作模块与备用模块之间的数据传输；

当所述备用模块与所述基座相连接，且所述工作模块与所述基座未连接时，将所述备用模块的状态切换到工作状态，并中断所述工作模块与通信总线的数据传输。

优选地，所述备用模块连接检测单元包括：

第一电阻、第二电阻、第一比较单元和备用模块连接确定单元，其中：

所述第一电阻一端与所述备用模块内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与所述第二电阻的一端相连接，所述第二电阻的另一端与所述基座内的地电平相连接；

所述第一比较单元的输入端与所述第一电阻的另一端相连接，用于将所述第一电阻另一端的电压与所述第一预设阈值进行比较，所述第一预设阈值小于参考电压，且大于第一电阻和第二电阻相串联时第二电阻的电压；

所述备用模块连接确定单元用于当所述第一电阻另一端的电压值大于第一预设阈值，确认所述备用模块未与基座连接，

当所述第一电阻另一端的电压值小于第一预设阈值时，确认备用模块与基座已连接。

优选地，所述第一比较单元包括：第一电压比较器，其中：

所述第一电压比较器的输入端与所述第一电阻的另一端相连接，参考端输入第一预设阈值，并且所述第一电压比较器的输出端作为所述第一比较单元的输出端。

优选地，所述工作模块检测单元包括：第三电阻、第四电阻、第二比较单元和工作模块连接确定单元，其中：

所述第三电阻一端与所述工作模块内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与所述第四电阻的一端相连接，所述第四电阻的另一端与所述基座内的地电平连接；

所述第二比较单元用于将所述第三电阻另一端的电压值与第二预设阈值进行比较，所述第二预设阈值小于第三电阻和第四电阻相串联时第四电阻的电压；

所述工作模块连接确定单元用于当所述第三电阻另一端的电压值大于/等于第二预设阈值，确认所述工作模块未与基座连接；

当所述第三电阻另一端的电压值小于第二预设阈值时，确认工作模块与基座已连接。

优选地，所述第二比较单元包括：第二电压比较器，其中：

所述第二电压比较器的输入端与所述第三电阻的另一端相连接，参考端输入第二预设阈值，所述第二电压比较器的输出端作为第二比较单元的输出端。

优选地，所述备用模块检测单元包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三比较单元和第一确定单元，其中：

所述第五电阻一端与所述备用模块内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与所述第七电阻的一端相连接；所述第六电阻一端与所述工作模块内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与所述第七电阻的一端相连接，并且所述第五电阻的另一端和第六电阻的另一端位于第七电阻的同一端；

所述第七电阻的另一端与所述基座内的地电平相连接；

所述第三比较单元包括：第三电压比较器和第四电压比较器，其中：所述第三电压比较器、第四电压比较器的输入端分别与第五电阻的另一端相连接；

所述第三电压比较器的参考端输入第三预设阈值，所述第三预设阈值小于参考电压，且大于所述第五电阻与第七电阻串联时第七电阻上的电压值；

所述第四电压比较器的参考端输入第四预设阈值，所述第四预设阈值小于参考电压，且大于所述第五电阻、第六电阻并联后再与第七电阻相串联时第七电阻的电压值；

当所述第五电阻另一端的电压大于第三预设阈值和第四预设阈值时，所述第一确定单元确定所述备用模块与所述基座断开；

当所述第五电阻另一端的电压小于第三预设阈值时，所述第一确定单元确定所述备用模块与所述基座相连接，且所述工作模块未与所述基座相连接；

当所述第五电阻另一端的电压大于所述第三预设阈值、且小于所述第四预设阈值时，所述第一确定单元确定所述备用模块、工作模块均与所述基座相连接。

优选地，所述工作模块检测电路包括：第四比较单元和第二确定单元，其中：

所述第四比较单元包括：第五电压比较器和第六电压比较器，其中：所述第五电压比较器、第六电压比较器的输入端分别与第六电阻的另一端相连接；

所述第五电压比较器的参考端输入第五预设阈值，所述第五预设阈值小于参考电压，且大于所述第六电阻与第七电阻串联时第七电阻上的电压值；

所述第六电压比较器的参考端输入第六预设阈值，所述第六预设阈值小于参考电压，且大于所述第五电阻、第六电阻并联后再与第七电阻相串联时第七电阻的电压值；

当所述第六电阻另一端的电压大于第五预设阈值和第六预设阈值时，所述第二确定单元确定所述工作模块与所述基座断开；

当所述第六电阻另一端的电压小于第五预设阈值时，所述第二确定单元确定所述工作模块与所述基座相连接，且所述备用模块未与所述基座相连接；

当所述第六电阻另一端的电压大于所述第五预设阈值、且小于所述第六预设阈值时，所述第二确定单元确定所述备用模块、工作模块均与所述基座相连接。

一种冗余切换方法，用于对冗余电路中备用模块的工作状态进行切换，包括以下步骤：

分别检测备用模块、工作模块与基座之间的连接信号，并确定备用模块与基座之间、工作模块与基座之间是否连接；

当确定所述备用模块未与所述基座相连接，或者，确定所述备用模块与所述基座相连接、且所述工作模块也与所述基座相连接时，保持所述备用模块的备用状态，并中断所述备用模块与通信总线之间、工作模块与备用模块之间的数据传输；

当所述备用模块与所述基座相连接，且所述工作模块与所述基座未连接时，将所述备用模块的状态切换到工作状态，并中断所述工作模块与通信总线的数据传输。

优选地，分别获取备用模块、工作模块与基座之间的连接状况，具体包括：

分别在所述备用模块与基座之间、工作模块与基座之间设置分压电路，并且所述备用模块与基座之间、工作模块与基座之间的热插拔接口串联在所述分压电路中；

检测所述分压电路的分压电压进而确定所述备用模块、工作模块是否与所述基座相连接

本申请实施例提供的该冗余电路中，可以对备用模块、工作模块与基座之间的连接情况进行检测，并且当备用模块未与基座可靠连接时，备用模块保持备用状态，并中断与外界的数据传输；当备用模块与基座可靠连接且总线上没有工作模块时，备用模块的状态会自动切换到工作状态；当备用模块与基座可靠连接且总线上已经有工作模块正在工作，备用模块保持备用状态，并中断与外界的数据传输。

与现有技术相比，本申请实施例提供的该冗余电路中，当工作模块正在工作时，即使出现备用模块由于插拔瞬间接触不良或其他情况，由于备用模块与通信总线之间、工作模块与备用模块之间也无法进行通信，从而不会发生备用模块与工作模块抢权的现象，保证工作模块可以安全正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施提供的冗余电路的结构框图；

图2为本申请实施例提供的冗余电路的一种电路结构示意图；

图3为本申请实施例提供的冗余电路的另一种电路结构示意图；

图4为本申请实施例提供的冗余电路的又一种电路结构示意图；

图5为本申请实施例提供的冗余电路的又一种电路结构示意图

图6为本申请实施例提供的冗余切换方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供检测连接信号的详细流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例一：

图1为本申请实施提供的冗余电路的结构框图。

如图1所示，该冗余电路包括：备用模块1、工作模块2、基座3、冗余诊断电路4和控制器5，其中：

备用模块1和工作模块2均通过热插拔接口（图中未示出）与基座3相连接，并且在备用模块1与工作模块2之间设置有冗余通信接口，在基座内设置有通信总线6，在正常情况时，如果工作模块1正在工作时，那么工作模块1将与通信总线6进行数据交互。

如图1所示，冗余诊断电路4包括：备用模块连接检测单元41和工作模块连接检测单元42，并且备用模块连接检测单元41通过热插拔接口串联在备用模块1与基座3之间，用于检测备用模块1与基座3的连接情况。工作模块连接检测单元42通过热插拔接口串联在工作模块2与基座3之间，用于检测工作模块2与基座3的连接情况。

控制器5分别与备用模块连接检测单元41、工作模块连接检测单元42相连接，用于当备用模块1未与基座3相连接，或者，备用模块1与基座3相连接且工作模块2也与基座3相连接时，保持备用模块1的备用状态，并中断备用模块1与通信总线6的数据传输。

另外，当备用模块1与基座3相连接，且工作模块2与基座3未连接时，将备用模块1的状态切换到工作状态，并中断工作模块2与通信总线6的数据传输。

由此可见，本申请实施例提供的该冗余电路中，可以对备用模块1、工作模块2与基座3之间的连接情况进行检测，当备用模块未与基座可靠连接时，备用模块保持备用状态，并中断与外界的数据传输；当备用模块与基座可靠连接且总线上没有工作模块时，备用模块的状态会自动切换到工作状态；当备用模块与基座可靠连接且总线上已经有工作模块正在工作，备用模块保持备用状态，并中断与外界的数据传输。

与现有技术相比，本申请实施例提供的该冗余电路中，当工作模块正在工作时，即使出现备用模块由于插拔瞬间接触不良或其他情况，由于备用模块与通信总线之间、工作模块与备用模块之间也无法进行通信，从而不会发生备用模块与工作模块抢权的现象，保证工作模块可以安全正常工作。

实施例二：

图2为本申请实施例提供的冗余电路的一种电路结构示意图。

如图2所示，在本申请实施例中，备用模块检测单元41包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一比较单元411和备用模块连接确定单元412，其中：

第一电阻R1可以设置在备用模块1内，并且第一电阻R1的一端与备用模块1内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与第二电阻R2的一端相连接。第二电阻R2可以设置在基座3内，并且第二电阻R2的另一端与基座3内的地电平相连接。

上述电路结构中，第一电阻R1通过热插拔接口与第二电阻R2相串联，这样通过检测第一电阻R1与第二电阻R2相连接的一端的电压，就可以判断出位于第一电阻R1和第二电阻R2之间的热插拔接口是否接触良好，进而可以判断出备用模块1与基座3的连接情况。

由于在本申请实施例中采用分压的方式来检测备用模块1与基座3的连接情况，在检测时，如果电源电压的稳定性较差或者在热插拔过程中出现电压波动，均将会影响检测结果的准确性。为了避免由于电压不稳定而带来的检测误差，在本申请实施例中，采用无源分离器件，这样即使出现电源不稳定情况仍不会影响检测结果的准确性。

如图2所示，在本申请实施例中，第一比较单元411的输入端与第一电阻R1的另一端相连接，用于将第一电阻R1另一端的电压与第一预设阈值进行比较。这里，第一预设阈值小于参考电压，且大于第一电阻R1和第二电阻R2相串联时第二电阻的电压。在本申请实施例中，假设参考电压为3.3V，并且第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相同，那么第一预设阈值应该介于1.65V-3.3V之间。

备用模块连接确定单元412与第一比较单元411相连接，用于当第一电阻R1另一端的电压值大于第一预设阈值，则可以确认备用模块1未与基座3连接；并且当第一电阻R1另一端的电压值小于第一预设阈值时，择可以确认备用模块1与基座3已连接。

当备用模块连接确定单元412确定出备用模块1未与基座3连接时，此时，控制器5可以控制备用模块1保持备用状态，并且将备用模块1与通信总线之间的数据传输断开。另外，当备用模块1与基座3相连接，并且工作模块2与基座3未连接时，控制器5可以将备用模块1的状态切换到工作状态，并中断工作模块2与通信总线的数据传输。

因此，本申请实施例提供的冗余电路，在备用模块无需工作时，可以将备用模块1与通信总线之间的数据传输断开，进而可以避免备用模块1由于热插拔瞬间接触不良或其他情况出现误判而影响工作模块的问题。

此外，在工作模块2默认与基座连接良好时，即默认工作模块2正常工作时，此时可以不用判断备用模块1与基座的连接情况，均可以将备用模块1与通信总线之间的数据传输断开。

实施例三：

图3为本申请实施例提供的冗余电路的另一种电路结构示意图。

如图3所示，在上述实施例二的基础上，该冗余电路中的工作模块检测单元42可以包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第二比较单元421和工作模块连接确定单元422，其中：

第三电阻R3可以设置在工作模块2内，并且第三电阻R3一端与工作模块2内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与第四电阻R4的一端相连接，并且第四电阻R4可以设置在基座内，并且其另一端与基座3内的地电平连接。

这里，第三电阻R3通过热插拔接口与第四电阻R4相串联，这样通过检测第一电阻R1与第二电阻R2相连接的一端的电压，就可以判断出位于第一电阻R1和第二电阻R2之间的热插拔接口是否接触良好。

第二比较单元431用于将第三电阻R3另一端的电压值与第二预设阈值进行比较。这里，第二预设阈值小于第三电阻R3和第四电阻R4相串联时第四电阻R4的电压。在本申请实施例中，假设参考电压为3.3V，并且第三电阻R3和第四电阻R4的阻值相同，那么第二预设阈值应该介于1.65V-3.3V之间。

根据第二比较单元431的比较结果，工作模块连接确定单元422就可以判断出工作模块与基座的连接情况，具体为：当第三电阻R3另一端的电压值大于第二预设阈值时，确认工作模块2未与基座3连接；当第三电阻R3另一端的电压值小于第二预设阈值时，确认工作模块2与基座3已连接。

当工作模块连接确定单元412确定出工作模块1未与基座3连接时，此时，控制器5可以控制备用模块1保持备用状态，并且将备用模块1与通信总线之间的数据传输断开。另外，当备用模块1与基座3相连接，并且工作模块2与基座3未连接时，控制器5可以将备用模块1的状态切换到工作状态，并中断工作模块2与通信总线的数据传输。

因此，本申请实施例提供的冗余电路，在备用模块无需工作时，可以将备用模块1与通信总线之间的数据传输断开，进而可以避免备用模块1由于热插拔瞬间接触不良或其他情况出现误判而影响工作模块的问题。

实施例四：

在上述实施例中，对于备用模块和工作模块均采用单独的分压电路来检测其各自与基座的连接情况。在本申请其他实施例中，还可以采用一个分压电路来同时检测备用模块、工作模块与基座的连接情况。

图4为本申请实施例提供的冗余电路的又一种电路结构示意图。

如图4所示，在本申请实施例中，备用模块检测单元41包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第三比较单元413和第一确定单元414，其中：

第五电阻R5可以设置在备用模块1内，并且第五电阻R5的一端与备用模块1内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与第七电阻R7的一端相连接；第六电阻R6可以设置在工作模块2内，并且第六电阻R6的一端与工作模块2内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与第七电阻R7的一端相连接，并且第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的另一端位于第七电阻R7的同一端。另外，第七电阻R7可以设置在基座3内，并且第七电阻的另一端与基座3内的低电平相连接。

第三比较单元413包括：第三电压比较器4131和第四电压比较器4132，其中：第三电压比较器4131、第四电压比较器4132的输入端分别与第五电阻R5的另一端相连接。

第三电压比较器4131的参考端输入第三预设阈值，这里，第三预设阈值小于参考电压，且大于第五电阻R5与第七电阻R7串联时第七电阻R7上的电压值。第四电压比较器4132的参考端输入第四预设阈值，这里第四预设阈值小于参考电压，且大于第五电阻R5、第六电阻R6并联后再与第七电阻R7相串联时第七电阻R7的电压值；

当第五电阻R5另一端的电压大于第三预设阈值和第四预设阈值时，第一确定单元414确定备用模块与基座断开；当第五电阻R另一端的电压小于第三预设阈值时，第一确定单元414确定备用模块1与基座3相连接，且工作模块2未与基座3相连接；当第五电阻R5另一端的电压大于第三预设阈值、且小于第四预设阈值时，第一确定单元414确定备用模块1、工作模块2均与基座3相连接。

当确定出工作模块1未与基座3连接时，控制器5可以控制备用模块1保持备用状态，并且将备用模块1与通信总线之间的数据传输断开。另外，当备用模块1与基座3相连接，并且工作模块2与基座3未连接时，控制器5可以将备用模块1的状态切换到工作状态，并中断工作模块2与通信总线的数据传输。

因此，本申请实施例提供的冗余电路，在备用模块无需工作时，可以将备用模块1与通信总线之间的数据传输断开，进而可以避免备用模块1由于热插拔瞬间接触不良或其他情况出现误判而影响工作模块的问题。

实施例五：

在上一个实施例中，主要是站在当前备用模块角度上考虑如何在备用模块无需工作时，避免其与通信总新之间出现误通信，进而引起误操作的问题。当某一个工作模块与基座的连接断开后，此时工作模块与备用模块的工作状态均将会发生反转，那么当前的工作模块将会作为备用模块，为了方便状态切换后的备用模块在后续过程进行状态切换，在本申请实施例中，如图5所示，工作模块检测电路42包括：第四比较单元423和第二确定单元424，其中：第四比较单元423包括：第五电压比较器4231和第六电压比较器4232，其中：

第五电压比较器4231、第六电压比较器4232的输入端分别与第六电阻R6的另一端相连接；第五电压比较器4231的参考端输入第五预设阈值，第五预设阈值小于参考电压，且大于第六电阻R6与第七电阻R7串联时第七电阻R7上的电压值；第六电压比较器4232的参考端输入第六预设阈值，第六预设阈值小于参考电压，且大于第五电阻R5、第六电阻R6并联后再与第七电阻R7相串联时第七电阻R7的电压值；

当第六电阻R6另一端的电压大于第五预设阈值和第六预设阈值时，第二确定单元424确定工作模块2与基座3断开；

当第六电阻R5另一端的电压小于第五预设阈值时，第二确定单元424确定工作模块2与基座3相连接，且备用模块1未与基座3相连接；

当第六电阻R6另一端的电压大于第五预设阈值、且小于第六预设阈值时，第二确定单元424确定备用模块1、工作模块2均与基座3相连接。

当确定出工作模块1未与基座3连接时，控制器5可以控制备用模块1保持备用状态，并且将备用模块1与通信总线之间的数据传输断开。另外，当备用模块1与基座3相连接，并且工作模块2与基座3未连接时，控制器5可以将备用模块1的状态切换到工作状态，并中断工作模块2与通信总线的数据传输。

因此，本申请实施例提供的冗余电路，在备用模块无需工作时，可以将备用模块1与通信总线之间的数据传输断开，进而可以避免备用模块1由于热插拔瞬间接触不良或其他情况出现误判而影响工作模块的问题。

实施例六：

本申请实施例还提供了一种冗余切换方法，图6为本申请实施例提供的冗余切换方法的流程示意图。

如图6所示，该方法包括以下步骤：

S100：分别检测备用模块、工作模块与基座之间的连接信号，并确定备用模块与基座之间、工作模块与基座之间是否连接。

在检测连接信号时，可以采用分压的方式来进行检测，在本申请实施例中，如图7所示，该步骤包括：

S101：分别在备用模块与基座之间、工作模块与基座之间设置分压电路，并且备用模块与基座之间、工作模块与基座之间的热插拔接口串联在分压电路中；

S102：检测分压电路的分压电压进而确定备用模块、工作模块是否与基座相连接。

此外，本领域技术人员应该知道，在本申请其他实施例中，还可以采用其他方式，例如：测量电流等方式，来对备用模块、工作模块与基座之间连接情况进行检测。

S200：当确定备用模块未与基座相连接，或者，确定备用模块与基座相连接、且工作模块也与基座相连接时，保持备用模块的备用状态，并中断备用模块与通信总线之间、工作模块与备用模块之间的数据传输。

上述确定的结果表明，备用模块当前处于无需工作的状态，那么为了避免备用模块1由于热插拔瞬间接触不良或其他情况出现误判而影响工作模块的问题，所以可以将备用模块与通信总线之间、工作模块与备用模块之间的数据传输断开。

S300：当确定备用模块与基座相连接且工作模块与基座未连接时，将备用模块的状态切换到工作状态，并中断工作模块与通信总线的数据传输。

当当前工作模块不工作，且有其他备用模块切换到工作状态，所以当前工作模块将作为下一轮的备用模块，那么同样，为了避免备用模块1由于热插拔瞬间接触不良或其他情况出现误判而影响工作模块的问题，也需要将其与通信总线之间的数据传输断开。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种冗余电路，其特征在于，包括：备用模块、工作模块、基座、冗余诊断电路和控制器，其中：

所述备用模块、工作模块均通过热插拔接口与所述基座相连接，在基座内设置有通信总线；

所述冗余诊断电路包括：备用模块连接检测单元和工作模块连接检测单元，其中：所述备用模块连接检测单元通过热插拔接口串联在所述备用模块与基座之间，用于检测所述备用模块与所述基座的连接情况；

所述工作模块连接检测单元通过热插拔接口串联在所述工作模块与所述基座之间，用于检测所述工作模块与所述基座的连接情况；

所述控制器分别与所述备用模块连接检测单元、工作模块连接检测单元相连接，用于当所述备用模块未与所述基座相连接，或者，所述备用模块与所述基座相连接且所述工作模块也与所述基座相连接时，保持所述备用模块的备用状态，并中断所述备用模块与通信总线之间、工作模块与备用模块之间的数据传输；

当所述备用模块与所述基座相连接，且所述工作模块与所述基座未连接时，将所述备用模块的状态切换到工作状态，并中断所述工作模块与通信总线的数据传输；

其中，所述备用模块连接检测单元包括：

第一电阻、第二电阻、第一比较单元和备用模块连接确定单元，其中：

所述第一电阻一端与所述备用模块内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与所述第二电阻的一端相连接，所述第二电阻的另一端与所述基座内的地电平相连接；

所述第一比较单元用于将所述第一电阻另一端的电压与所述第一预设阈值进行比较，所述第一预设阈值小于参考电压，且大于第一电阻和第二电阻相串联时第二电阻的电压；

所述备用模块连接确定单元用于当所述第一电阻另一端的电压值大于/等于第一预设阈值，确认所述备用模块未与基座连接；

当所述第一电阻另一端的电压值小于第一预设阈值时，确认备用模块与基座已连接；

或者，所述备用模块连接检测单元包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三比较单元和第一确定单元，其中：

所述第五电阻一端与所述备用模块内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与所述第七电阻的一端相连接；所述第六电阻一端与所述工作模块内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与所述第七电阻的一端相连接，并且所述第五电阻的另一端和第六电阻的另一端位于第七电阻的同一端；

所述第七电阻的另一端与所述基座内的地电平相连接；

所述第三比较单元包括：第三电压比较器和第四电压比较器，其中：所述第三电压比较器、第四电压比较器的输入端分别与第五电阻的另一端相连接；

所述第三电压比较器的参考端输入第三预设阈值，所述第三预设阈值小于参考电压，且大于所述第五电阻与第七电阻串联时第七电阻上的电压值；

所述第四电压比较器的参考端输入第四预设阈值，所述第四预设阈值小于参考电压，且大于所述第五电阻、第六电阻并联后再与第七电阻相串联时第七电阻的电压值；

当所述第五电阻另一端的电压大于第三预设阈值和第四预设阈值时，所述第一确定单元确定所述备用模块与所述基座断开；

当所述第五电阻另一端的电压小于第三预设阈值时，所述第一确定单元确定所述备用模块与所述基座相连接，且所述工作模块未与所述基座相连接；

当所述第五电阻另一端的电压大于所述第三预设阈值、且小于所述第四预设阈值时，所述第一确定单元确定所述备用模块、工作模块均与所述基座相连接。

2.根据权利要求1所述的冗余电路，其特征在于，所述第一比较单元包括：第一电压比较器，其中：

所述第一电压比较器的输入端与所述第一电阻的另一端相连接，参考端输入第一预设阈值，并且所述第一电压比较器的输出端作为所述第一比较单元的输出端。

3.根据权利要求1所述的冗余电路，其特征在于，所述工作模块连接检测单元包括：第三电阻、第四电阻、第二比较单元和工作模块连接确定单元，其中：

所述第三电阻一端与所述工作模块内的参考电压相连，另一端通过热插拔接口与所述第四电阻的一端相连接，所述第四电阻的另一端与所述基座内的地电平连接；

所述第二比较单元用于将所述第三电阻另一端的电压值与第二预设阈值进行比较，所述第二预设阈值小于第三电阻和第四电阻相串联时第四电阻的电压；

所述工作模块连接确定单元用于当所述第三电阻另一端的电压值大于/等于第二预设阈值，确认所述工作模块未与基座连接；

当所述第三电阻另一端的电压值小于第二预设阈值时，确认工作模块与基座已连接。

4.根据权利要求3所述的冗余电路，其特征在于，所述第二比较单元包括：第二电压比较器，其中：

所述第二电压比较器的输入端与所述第三电阻的另一端相连接，参考端输入第二预设阈值，所述第二电压比较器的输出端作为第二比较单元的输出端。

5.根据权利要求1所述的冗余电路，其特征在于，所述工作模块连接检测单元包括：第四比较单元和第二确定单元，其中：

所述第四比较单元包括：第五电压比较器和第六电压比较器，其中：所述第五电压比较器、第六电压比较器的输入端分别与第六电阻的另一端相连接；

所述第五电压比较器的参考端输入第五预设阈值，所述第五预设阈值小于参考电压，且大于所述第六电阻与第七电阻串联时第七电阻上的电压值；

所述第六电压比较器的参考端输入第六预设阈值，所述第六预设阈值小于参考电压，且大于所述第五电阻、第六电阻并联后再与第七电阻相串联时第七电阻的电压值；

当所述第六电阻另一端的电压大于第五预设阈值和第六预设阈值时，所述第二确定单元确定所述工作模块与所述基座断开；

当所述第六电阻另一端的电压小于第五预设阈值时，所述第二确定单元确定所述工作模块与所述基座相连接，且所述备用模块未与所述基座相连接；

当所述第六电阻另一端的电压大于所述第五预设阈值、且小于所述第六预设阈值时，所述第二确定单元确定所述备用模块、工作模块均与所述基座相连接。

6.一种冗余切换方法，用于对冗余电路中备用模块的工作状态进行切换，其特征在于，包括以下步骤：

分别检测所述备用模块、工作模块与所述基座之间的连接信号，并确定所述备用模块与所述基座之间、所述工作模块与所述基座之间是否连接；

当确定所述备用模块未与所述基座相连接，或者，确定所述备用模块与所述基座相连接、且所述工作模块也与所述基座相连接时，保持所述备用模块的备用状态，并中断所述备用模块与通信总线之间、工作模块与备用模块之间的数据传输；

当所述备用模块与所述基座相连接，且所述工作模块与所述基座未连接时，将所述备用模块的状态切换到工作状态，并中断所述工作模块与通信总线的数据传输。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，分别获取备用模块、工作模块与基座之间的连接状况，具体包括：

分别在所述备用模块与所述基座之间、所述工作模块与所述基座之间设置分压电路，并且所述备用模块与所述基座之间、所述工作模块与所述基座之间的热插拔接口串联在所述分压电路中；

检测所述分压电路的分压电压进而确定所述备用模块、工作模块是否与所述基座相连接。

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