CN108616435A - 基于高速串行总线的双余度系统数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机载机电管理分系统领域的一项实用技术，主要应用于机载设备中双余度系统的设计实现中。本双余度系统数据传输方法简单，双余度之间通过高速串行总线交联，能实时将所有数据进行传输，对于系统收到的数据，在收到的同时，自主转发给对方通道，对于系统准备发送的数据，双通道之间的数据传输模块实时进行互传，确保双余度系统之间的数据实时更新。当单通道出现个别的信号故障时，双通道之间可以通过数据综合，使每个通道都能获取完整的正确数据；当单通道出现功能部件故障时，通过故障隔离，由正常通道完成数据解算；当单通道处理器出现故障时，对方通道可以通过交叉数据控制，完成系统功能。

Description

基于高速串行总线的双余度系统数据传输方法

1技术领域

本技术是机载机电管理分系统领域的一项技术，主要应用于机载设备中双余度系统的设计实现中。

2背景技术

飞机机电系统中重要组成部分之一就是机电管理分系统，其可靠性直接影响到机电系统乃至整个飞机的安全，在这种需求的背景下，要求机电管理分系统具备较高的安全性和可靠性。由于机电管理分系统的综合程度进一步提高，机电管理分系统综合了对安全性要求较高的刹车、供电等系统，这就要求机电管理分系统双余度之间数据传输具备实时性、完整性和自主性。根据机电管理分系统的这些需求特点，目前机电管理分系统一般采取双余度系统，双余度系统之间进行数据传输。

传统的双余度之间设置的数据传输，一般数据交互较慢、需要处理器介入、不能自主完成的、不能将全部的数据实时进行交互、双余度之间不能实现交叉控制等缺点。急需设计出一套新型的能实现双余度之间数据实时传输、数据传输速度快、数据传输包大、双通道之间数据能自主转发、同时当任何一个通道出现故障后，能完成交叉控制的双余度系统数据传输方法，该方法能很好的完成双余度系统之间的数据传输功能，为上层的应用解算提供完整数据支撑。

本双余度系统数据传输方法简单，双余度之间通过高速串行总线交联，能实时将所有数据进行传输，对于系统收到的数据，在收到的同时，自主转发给对方通道，对于系统准备发送的数据，双通道之间的数据传输模块实时进行互传，确保双余度系统之间的数据实时更新。当单通道出现个别的信号故障时，双通道之间可以通过数据综合，使每个通道都能获取完整的正确数据；当单通道出现功能部件故障时，通过故障隔离，由正常通道完成数据解算；当单通道处理器出现故障时，对方通道可以通过交叉数据控制，完成系统功能。

3发明内容

在机电系统中，提出一种基于高速串行总线的双余度系统数据传输方法，在该方法中设置双余度之间数据实时传输、数据传输速度快、数据传输包大、双通道之间数据能自主转发、同时当任何一个通道出现故障后，能完成交叉控制的双余度系统数据传输方法，具有较强的数据传输能力。

如图1所示，基于高速串行总线的双余度系统数据传输方法，本方法基于双通道同构型设计，在每个通道内部设置：主机接口、对方通道数据缓冲区、本通道发送数据缓存区、本通道接收数据缓存区、高速串行总线接收模块、高速串行总线发送模块、高速串行总线网络节点等功能模块以及局部总线1、局部总线2、局部总线3、局部总线4、局部总线5、局部总线6，本方法包括：

a.双余度之间数据实时传输，该数据传输方法在双余度之间设计单向的高速串行总线，收发各配置一条，同时在双通道之间设计两条点对点的高速串行总线，使双通道的收发相连，实现单向的实时数据传输；

b.双通道之间数据自主转发，在该双余度系统数据传输方法中设置高速串行总线网络节点、本通道数据接收缓存区、对方通道数据接收缓存区、本通道数据发送缓存区、自主转发逻辑、局部总线等功能模块共同实现双余度系统之间数据的自主转发；

c.双通道数据传输能交叉控制，在该双余度系统数据传输方法中设置数据传输交叉控制逻辑，当单通道出现故障不能控制本通道高速串行总线网络节点时，由对方通道通过内部高速串行总线完成对故障通道高速串行总线网络节点的控制，实现系统信息通讯功能。

4附图说明

图1为基于高速串行总线的双余度系统数据传输方法功能框图。

5具体实施方式

根据机电分系统的需求，在基于高速串行总线的双余度系统数据传输方法中设置双余度之间数据实时传输、数据传输速度快、数据传输包大、双通道之间数据能自主转发、同时当任何一个通道出现故障后，能完成交叉控制的双余度系统数据传输方法，该方法能很好的完成双余度系统之间的数据传输功能。

在基于高速串行总线的双余度系统数据传输方法中，利用高速串行总线数据包的特点，将系统中每一包的数据都进行编码处理，该编码信息包含了：数据来源、数据去向、数据的长度、数据校验状况、发送节点的健康状态等，在数据传输过程中，根据这些标识，将数据通过网络传输到接收节点，实现系统数据传输。

在基于高速串行总线的双余度系统数据传输方法中，如图1所示，在每个通道内部设置：主机接口、对方通道数据缓冲区、本通道发送数据缓存区、本通道接收数据缓存区、高速串行总线接收模块、高速串行总线发送模块、高速串行总线网络节点等功能模块以及局部总线1、局部总线2、局部总线3、局部总线4、局部总线5、局部总线6。以实现如下三部分功能：

5.1双余度之间数据实时传输

在双余度系统的双通道之间设计单向的点对点高速串行总线，每个通道均设计一条高速串行总线接收模块和一条高速串行总线发送模块，双通道之间通过高速串行总线连接，形成单向的收发总线通路，当任一通道将发送数据写到本通道发送数据缓存区时，通过“局部总线5”将该数据传输给高速串行总线发送模块，并通过该模块实时发送给对方通道，对方通道经高速串行总线接收模块接收后，根据该数据的消息标识号，确定是将该数据通过“局部总线3”发送给对方通道数据缓存区供主机读取，还是将该数据通过“局部总线5”发送给高速串行总线网络节点的发送缓冲区，根据网络总线命令，发送到总线网络中。

5.2双通道之间数据自主转发

在该方法中，双余度系统之间任何一个通道接收到数据后，通过双余度系统之间的数据自主转发功能，将数据自主转发到对方通道，如图1所示。

当A通道“高速串行总线网络节点”模块接收到外部数据后，分别通过“局部总线2”将数据发给“本通道接收数据缓存区”，通过“局部总线1”将数据发送给“高速串行总线发送模块”，“高速串行总线发送模块”通过内部高速串行总线发给B通道“高速串行总线接收模块”，并通过B通道的局部总线3将数据存储到“对方通道数据缓存区”，完成数据自主转发功能。

在A、B双通道中，任何一个通道的数据都是对等的，实现了双通道之间的数据自主转发。

5.3双通道数据传输能交叉控制

在该方法中，双余度系统之间任何一个通道出现故障时，对方通道可以通过控制故障通道的“高速串行总线网络节点”实现双通道数据传输的交叉控制，如图1所示。

当A通道“高速串行总线网络节点”的发生缓冲区不能接收A通道主机发送的数据，同时敏感到A通道故障标志时，A通道“高速串行总线网络节点”采用和B通道同步的方式，并使用B通道发送过来的数据进行数据传输，实现B通道交叉控制A通道数据传输功能。

在A、B双通道中，任何一个通道的设计都是对等的，从而实现了双通道数据传输的交叉控制。

Claims (1)

1.基于高速串行总线的双余度系统数据传输方法，本方法基于双通道同构型设计，在每个通道内部设置：主机接口、对方通道数据缓冲区、本通道发送数据缓存区、本通道接收数据缓存区、高速串行总线接收模块、高速串行总线发送模块、高速串行总线网络节点等功能模块以及局部总线1、局部总线2、局部总线3、局部总线4、局部总线5、局部总线6，本方法包括：

a.双余度之间数据实时传输，该数据传输方法在双余度之间设计单向的高速串行总线，收发各配置一条，同时在双通道之间设计两条点对点的高速串行总线，使双通道的收发相连，实现单向的实时数据传输；

b.双通道之间数据自主转发，在该双余度系统数据传输方法中设置高速串行总线网络节点、本通道数据接收缓存区、对方通道数据接收缓存区、本通道数据发送缓存区、自主转发逻辑、局部总线等功能模块共同实现双余度系统之间数据的自主转发；

c.双通道数据传输能交叉控制，在该双余度系统数据传输方法中设置数据传输交叉控制逻辑，当单通道出现故障不能控制本通道高速串行总线网络节点时，由对方通道通过内部高速串行总线完成对故障通道高速串行总线网络节点的控制，实现系统信息通讯功能。