CN112462594B - 一种基于星型拓扑的10m1553b总线控制器备份方法 - Google Patents

一种基于星型拓扑的10m1553b总线控制器备份方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法，所述备份设计方法主要包括总线控制器、备份总线控制器和逻辑集线器，所述总线控制器和逻辑集线器是分离的独立单元，可以实现故障的隔离，所述逻辑集线器内部集成处理器、总线监视器和消息映射表，实时监视总线运行状态，利用信号量信号作为辅助切换信号，增加系统可靠性，中央处理器下发最终切换指令。本发明提供的一种10M1553B总线控制器备份方法，针对10M1553B总线的拓扑结构和通信机理，利用逻辑集线器设计总线健康监视机制，设计双通道逻辑集线器消息转发映射表切换机制，实现备份总线控制器灵活、可靠切换为总线控制器，同时通过信号量辅助切换提高了系统的可靠性。

Description

一种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法
技术领域
本发明涉及机载航电设备、外挂物管理设备通信技术领域，具体为一种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法。
背景技术
10M1553B总线系统的总线控制器承担了10M1553B总线数据通讯控制、管理、维护、上下网管理等重要功能，在10M1553B总线系统设计中，通常设计10M1553B总线系统备份总线控制器，以解决10M1553B总线系统总线控制器故障或总线控制器功能迁移时，备份总线控制器接管总线控制管理等功能的问题。因此，我们提出一种基于星型拓扑的10M1553B总线总线控制器备份方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法，以解决上述背景技术提出的10M1553B总线系统总线控制器故障或总线控制器功能迁移时，备份总线控制器接管总线控制管理等功能的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法，所述备份设计方法主要包括总线控制器、备份总线控制器和逻辑集线器，所述总线控制器和逻辑集线器是分离的独立单元，可以实现故障的隔离，所述逻辑集线器内部集成处理器、总线监视器和消息映射表，实时监视总线运行状态，利用信号量信号作为辅助切换信号，增加系统可靠性，中央处理器下发最终切换指令，保证主从式的控制架构。
优选的，所述备份总线控制器启动后运行于总线监视器模式，监视总线通信消息，同时监视BC的运行状态，辅助切换决策。
优选的，所述逻辑集线器中集成了一路总线监视器节点，主要用于监视总线控制器的运行状态，消息映射表中包含了预先设置总线切换时消息转发表，当监控到一定时间内一直没有总线消息时，通过信号量通知中央处理器，无总线消息。
优选的，所述中央处理器与逻辑集线器之间利用信号量上报状态和传送命令，中央处理器与逻辑集线器通过双向的信号量交互，确认总线运行状态，中央处理器在确认总线控制器不再发送总线消息后，再执行总线切换指令。
优选的，所述总线切换时，备份总线控制器接收到切换命令，先确认总线控制器停止运行后，再将备份总线控制器切换为总线控制器。
优选的，采用了双逻辑集线器和信号量同时有效时，才执行总线控制器功能切换决策，提高了总线可靠性。
优选的，该设计对基于星型拓扑的10M1553B总线总线控制器备份设计的处理流程步骤如下：
步骤一：逻辑集线器1和逻辑集线器2实时监控总线通讯状态；
步骤二：当逻辑集线器监视到总线通讯状态异常时，逻辑集线器设置信号量状态为故障状态并上报中央处理器；
步骤三：中央处理器相继接收到逻辑集线器1和逻辑集线器2通过信号量上报的总线通道无消息传输的异常状态；
步骤四：中央处理器停止运行总线控制器；
步骤五：中央处理器通过信号量通知逻辑集线器1和逻辑集线器2切换消息转发映射表；
步骤六：中央处理器相继接收到逻辑集线器1和逻辑集线器2消息转发映射表切换结束状态；
步骤七：中央处理器通过发送切换指令，通知备份总线控制器进行切换为总线控制器；
步骤八：备份总线控制器接收到切换指令，执行切换策略，升级为总线控制器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法，针对10M1553B总线的拓扑结构和通信机理，分析系统典型故障模型，利用逻辑集线器设计总线健康监视机制，设计双通道逻辑集线器消息转发映射表切换机制，实现备份总线控制器灵活、可靠切换为总线控制器，同时通过信号量辅助切换提高了系统的可靠性。
附图说明
图1为本发明基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法示意图。
图2为本发明基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法的功能示意图。
具体实施方式
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。
如图1-图2，本发明提供一种技术方案：
一种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法，所述备份设计方法主要包括总线控制器、备份总线控制器和逻辑集线器，所述总线控制器和逻辑集线器是分离的独立单元，可以实现故障的隔离，所述逻辑集线器内部集成处理器、总线监视器和消息映射表，实时监视总线运行状态，利用信号量信号作为辅助切换信号，增加系统可靠性，中央处理器下发最终切换指令，保证主从式的控制架构。
所述备份总线控制器启动后运行于总线监视器模式，监视总线通信消息，同时监视BC的运行状态，辅助切换决策。
所述逻辑集线器中集成了一路总线监视器节点，主要用于监视总线控制器的运行状态，消息映射表中包含了预先设置总线切换时消息转发表，当监控到一定时间内一直没有总线消息时，通过信号量通知中央处理器，无总线消息。
所述中央处理器与逻辑集线器之间利用信号量上报状态和传送命令，中央处理器与逻辑集线器通过双向的信号量交互，确认总线运行状态，中央处理器在确认总线控制器不再发送总线消息后，再执行总线切换指令。
所述总线切换时，备份总线控制器接收到切换命令，先确认总线控制器停止运行后，再将备份总线控制器切换为总线控制器。
采用了双逻辑集线器和信号量同时有效时，才执行总线控制器功能切换决策，提高了总线可靠性。
该设计对基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份设计的处理流程步骤如下：
步骤一：逻辑集线器1和逻辑集线器2实时监控总线通讯状态；
步骤二：当逻辑集线器监视到总线通讯状态异常时，逻辑集线器设置信号量状态为故障状态并上报中央处理器；
步骤三：中央处理器相继接收到逻辑集线器1和逻辑集线器2通过信号量上报的总线通道无消息传输的异常状态；
步骤四：中央处理器停止运行总线控制器；
步骤五：中央处理器通过信号量通知逻辑集线器1和逻辑集线器2切换消息转发映射表；
步骤六：中央处理器相继接收到逻辑集线器1和逻辑集线器2消息转发映射表切换结束状态；
步骤七：中央处理器通过发送切换指令，通知备份总线控制器进行切换为总线控制器；
步骤八：备份总线控制器接收到切换指令，执行切换策略，升级为总线控制器。
综上，本发明提供的一种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份设计方法，针对10M1553B总线的拓扑结构和通信机理，分析系统典型故障模型，利用逻辑集线器设计总线健康监视机制，设计双通道逻辑集线器消息转发映射表切换机制，实现备份总线控制器灵活、可靠切换为总线控制器，同时通过信号量辅助切换提高了系统的可靠性，解决主控制节点故障后系统无法通讯的问题，提升系统的可靠性和安全性，采用这种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份设计可以实现10M1553B总线控制器和备份总线控制器的自动切换。

Claims (2)

1.一种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法，其特征在于：所述备份方法使用的硬件包括总线控制器、备份总线控制器和逻辑集线器，所述总线控制器和逻辑集线器是分离的独立单元，可以实现故障的隔离，所述逻辑集线器内部集成处理器、总线监视器和消息映射表，实时监视总线运行状态，利用信号量信号作为辅助切换信号，增加系统可靠性，中央处理器下发最终切换指令，保证主从式的控制架构；
所述备份总线控制器启动后运行于总线监视器模式，监视总线通信消息，同时监视BC的运行状态，辅助切换决策；
所述逻辑集线器中集成了一路总线监视器节点，主要用于监视总线控制器的运行状态，消息映射表中包含了预先设置总线切换时消息转发表，当监控到一定时间内一直没有总线消息时，通过信号量通知中央处理器，无总线消息；
所述中央处理器与逻辑集线器之间利用信号量上报状态和传送命令，中央处理器与逻辑集线器通过双向的信号量交互，确认总线运行状态，中央处理器在确认总线控制器不再发送总线消息后，再执行总线切换指令；
总线切换时，备份总线控制器接收到切换命令，先确认总线控制器停止运行后，再将备份总线控制器切换为总线控制器；双逻辑集线器和信号量同时有效时，才执行总线控制器功能切换决策。
2.根据权利要求1所述的一种基于星型拓扑的10M1553B总线控制器备份方法，其特征在于：处理流程步骤如下：
步骤一：逻辑集线器1和逻辑集线器2实时监控总线通讯状态；
步骤二：当逻辑集线器监视到总线通讯状态异常时，逻辑集线器设置信号量状态为故障状态并上报中央处理器；
步骤三：中央处理器相继接收到逻辑集线器1和逻辑集线器2通过信号量上报的总线通道无消息传输的异常状态；
步骤四：中央处理器停止运行总线控制器；
步骤五：中央处理器通过信号量通知逻辑集线器1和逻辑集线器2切换消息转发映射表；
步骤六：中央处理器相继接收到逻辑集线器1和逻辑集线器2消息转发映射表切换结束状态；
步骤七：中央处理器通过发送切换指令，通知备份总线控制器进行切换为总线控制器；
步骤八：备份总线控制器接收到切换指令，执行切换策略，升级为总线控制器。
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