CN103646000B - 一种适用于多路热备份数据传输的高可靠中断处理方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于多路热备份数据传输的高可靠中断处理方法如下：（1）多路中断单次触发：任何一路数据传输结束后，触发正脉冲信号T1，脉冲宽度记为T；其它各路数据传输结束后依次触发正脉冲T2、T3…Tn,多路中断信号间的最大偏差记为△T，满足T≥2*△T；T1到Tn信号相或后输出中断信号INT=T1|T2|T3|…Tn,中断信号INT的脉冲宽度为T+△T；（2）进入中断，启动定时器，定时器采用中断触发，中断优先级与多路中断优先级相同，定时长度为△T；退出中断；（3）定时器定时到，再次触发中断，中断服务程序中读取各路热备份数据，退出中断。

Description

一种适用于多路热备份数据传输的高可靠中断处理方法

技术领域

本发明涉及一种适用于多路热备份数据传输的高可靠中断处理方法，属于卫星平台或载荷的电子线路技术领域。

背景技术

为提高数据传输的可靠性，卫星平台系统中对重要数据如遥控指令数据采用热备份结构，主、备份数据接收及传输电路相互独立，单份失效不影响备份。同时为提高数据接收的实时性，接收端一般要求采用中断方式接收数据。

针对多路热备份中断在短时间内先后到来的情况，传统中断处理方法包括以下两种：（1）暂时关闭中断法：该方法在首次中断产生后，软件首先关闭所有中断，不再响应其它中断，当中断服务函数处理完中断后再打开中断；该方法的优点是处理简单，缺点是若当前中断为非最高优先级中断，则存在丢中断的可能。（2）中断嵌套软件处理法：该方法在发生同一优先级的中断嵌套后，用软件进行处理；该方法的优点是不会丢失中断，缺点是软件设计复杂，特别是热备份中断数较多时，会出现多重嵌套，软件处理方式和复杂度与热备份中断数目相关。

为正确接收各路热备份数据，以上两种方法均需在中断服务程序中进行延时等待，存在中断占用时间较长的问题。

发明内容

本发明技术解决的技术问题：克服现有技术的不足，提供一种适用于多路热备份数据传输的高可靠中断处理方法，对热备份中断信号进行处理，处理后多个中断在一可设置时间范围内到来后仅产生一个中断信号，解决了多次触发中断导致中断嵌套问题；中断处理程序内不进行延时等待和数据读取操作，仅启动定时功能，然后退出中断，解决了中断服务程序占用时间长的问题。解决了多次触发中断导致中断嵌套，中断服务程序占用时间长的问题。

本发明技术解决方案：适用于多路热备份数据传输的高可靠中断处理方法，处理流程如图1所示，其特点在于实现步骤如下：

（1）多路中断单次触发：任何一路数据传输结束后，触发正脉冲信号T1，脉冲宽度记为T；其它各路数据传输结束后依次触发正脉冲T2、T3…Tn,多路中断信号间的最大偏差记为△T，满足T≥2*△T；T1到Tn信号相或后输出中断信号INT=T1|T2|T3|…Tn,中断信号INT的脉冲宽度为T+△T；

（2）进入中断，启动定时器，定时器采用中断触发，中断优先级与多路中断优先级相同，定时长度为△T；退出中断；

（3）定时器定时到，再次触发中断，中断服务程序中读取各路热备份数据，退出中断。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

（1）本发明通过多路中断单次触发，巧妙利用软、硬件配合实现了多路热备份数据的中断接收功能，避免了中断嵌套情况出现，降低了软件设计的复杂度，在满足实时性的同时提高了数据接收的可靠性。

（2）本发明有效防止中断嵌套且不会出现中断丢失现象。多个中断在△T时间内到来，仅产生一个有效中断信号，避免了中断嵌套；由于没有屏蔽中断操作，不会出现中断丢失现象；

（3）本发明大大缩短中断占用时间，提高了系统处理性能。中断处理程序中不再进行延时等待，定时器定时期间，处理器同时运行其它任务，提高了系统处理性能；

附图说明

图1为本发明方法的实现流程图；

图2为“三线制”同步串口时序图；

图3为本发明处理后的中断时序图。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步介绍。

在月面巡视器综合电子单元研制过程中，为提高遥控的可靠性，综合电子单元内部遥控模块采用双机热备份结构，遥控模块接收数据后，主、备份模块均通过“三线制”同步串口将数据发送到中心计算机，时序关系如图2所示。其中GATE为门控信号，低电平有效；CLK为时钟信号，上升沿锁存数据；DATA为数据信号。为保证遥控指令的实时性，中心计算机采用中断方式同时接收两路“三线制”同步串口数据。

正常情况下主、备份模块均能正确接收到数据，并都通过各自的“三线制”同步串口向中心计算机发送数据，中心计算机在门控信号的上升沿产生中断。由于主、备份遥控模块锁相及同步误差，两路“三线制”同步串口不会在同一时刻完成数据传输并产生中断，正常情况下两路数据接收完数据的误差△T在1ms以内，最坏情况下可达16ms。

根据多路热备份数据中断接收的特点，通过硬件实现32ms内多路中断信号的单次触发，软件触发中断后，启动一个16ms的定时器后，退出中断，在16ms定时器中断中进行多路遥控数据的读取和处理。

按照本发明的处理方法，具体实现步骤如下：

（1）硬件产生中断：当主、备份遥控数据中的一路数据传输结束后，触发正脉冲信号T1，脉冲宽度为32ms；另外一路数据传输结束后触发正脉冲T2,两路中断信号间的最大偏差为△T；两路中断信号的单次触发功能在FPGA内部实现，处理后的中断产生时序如图3所示，其中0≤△T≤16ms，INT=32ms+△T。

（2）进入中断，启动定时器，定时器采用中断触发，中断优先级与多路中断优先级相同，定时长度为16ms；退出中断；

（3）定时器定时到，再次触发中断，中断服务程序中读取主、备份数据，退出中断。

解决的主要技术问题包括：

（1）可配置多路中断单次触发技术：

FPGA内部实现多路中断信号接收，当其中一个中断信号到来时，内部启动一个宽度为32ms的正脉冲输出，脉冲输出期间其它路中断信号也将启动等宽的脉冲输出，各路正脉冲相或后输出用于触发处理器中断；当各路中断到来偏差在脉冲配置宽度之内时，FPGA对外只输出一个正脉宽，脉冲宽度为T+△T（其中T为配置的脉冲宽度32ms，△T为最早和最晚到来的两个中断的时间间隔）。

（2）软件延时数据读取技术：

硬件触发中断后，软件在中断服务程序中不进行各路遥控数据的读取，仅启动一个16ms定时器，然后直接退出中断，避免中断服务程序长期占用处理器资源；当16ms计数器中断到来时，在16ms中断服务程序中进行遥控数据的读取及处理。

Claims (1)

1.一种适用于多路热备份数据传输的中断处理方法，其特征在于步骤如下：

(1)多路中断单次触发：任何一路数据传输结束后，触发正脉冲信号T1，脉冲宽度记为T；其它各路数据传输结束后依次触发正脉冲T2、T3…Tn,多路中断信号间的最大偏差记为△T，满足T≥2*△T；T1到Tn信号相或后输出中断信号INT＝T1|T2|T3|…Tn,中断信号INT的脉冲宽度为T+△T；

(2)进入中断，启动定时器，定时器采用中断触发，中断优先级与多路中断优先级相同，定时长度为△T；退出中断；

(3)定时器定时到，再次触发中断，中断服务程序中读取各路热备份数据，退出中断。