CN114281729B - 一种用于切换m-lvds总线发送消息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于切换M‑LVDS总线发送消息的方法，其包括：通过一个机笼中的一个主运算模块和另一个机笼中的多个通信模块之间的总线消息交互判断默认总线和备用总线的连接状态；若主运算模块和通信模块同时接收到所有总线中的同一条总线发送的总线消息，则更新各自模块中对应的总线计数标记；根据每个模块中的总线计数标记，设置对应的总线接收标记为1或0；若默认总线接收标记不为1，则切换至接收标记为1的备用总线。本发明具有简单便捷，控制精确的优点。

Description

一种用于切换M-LVDS总线发送消息的方法

技术领域

本发明属于轨道交通领域，特别涉及一种用于切换M-LVDS总线发送消息的方法。

背景技术

2*2oo2安全平台(2乘2取2安全平台)由多块主运算模块和通信模块构成，所述2*2oo2安全平台在轨道交通信号控制系统中广泛应用。通过主系和备系同时对应用消息进行处理，以决定发送的应用消息。主运算模块和通信模块之间的所有消息是通过M-LVDS(Multipoint low Voltage Differential Signaling，多点低电压差分信号)总线进行通信，通常会有多条总线以保证系统的安全，同时为了减少消息的通信量，会优先使用其中一条总线发送消息，因此总线的工作状态与连接是否正常，在系统中是非常关键的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，具有简单便捷，控制精确的优点。

为实现上述目的，本发明提供一种用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，所述用于切换M-LVDS总线发送消息的方法基于二乘二取二安全平台，所述二乘二取二安全平台由两个机笼组成，每个所述机笼包括多个主运算模块和对应的通信模块；一个机笼中的主运算模块通过一根默认总线和多根备用总线和其他机笼中的多个通信模块通信连接；其包括：通过一个机笼中的一个主运算模块和另一个机笼中的多个通信模块之间的总线消息交互判断默认总线和备用总线的连接状态；若主运算模块和通信模块同时接收到所有总线中的同一条总线发送的总线消息，则更新各自模块中对应的总线计数标记；根据每个模块中的总线计数标记，设置对应的总线接收标记为1或0；若默认总线接收标记不为1，则切换至接收标记为1的备用总线。

优选地，所述默认总线为二乘二取二安全平台初始化时选择的总线。

优选地，所述主运算模块向通信模块发送的总线消息为总线探测消息；所述通信模块接收到该总线探测消息后，回复的总线消息为对应的总线探测回复消息。

优选地，所述主运算模块和通信模块之间进行总线消息交互具体包括：一个机笼中的某一个主运算模块发送总线探测消息给另一个机笼中的所有通信模块，另一个机笼中的所有通信模块传送总线探测回复消息给该主运算模块。

优选地，所述主运算模块和通信模块之间进行总线消息交互时需要设置一个宽恕值M，用来判读默认总线或备用总线是否连接正常。

优选地，所述更新主运算模块中的总线计数标记包括如下步骤：步骤S1、主运算模块接收总线传送的总线探测回复消息，将主运算模块中对应的总线计数标记清零；步骤S2、利用主运算模块中设置的中断处理函数对该总线计数标记进行累加；步骤S3、当主运算模块接收到下一条总线探测回复消息，则返回步骤S1。

优选地，所述更新通信模块中的总线计数标记包括如下步骤：步骤S1、通信模块中接收总线传送的总线探测消息，将通信模块中对应的总线计数标记清零；步骤S2、利用通信模块中设置的中断处理函数对该总线计数标记进行累加；步骤S3、当通信模块接收到下一条总线探测消息，则返回步骤S1。

优选地，主运算模块或通信模块更新总线计数标记所采用的总线探测消息和总线探测回复消息是通过同一根总线传送，以保证各自模块的相同的总线计数标记保持一致。

优选地，所述总线计数标记具有最大值Nmax，该最大值Nmax大于宽恕值M。

优选地，步骤S3所述的总线计数标记累加到最大值Nmax后，则不再继续累加。

优选地，所述设置总线接收标记的判断规则如下：规则1、当任一总线的总线计数标记累加到M，其他总线的总线计数标记的值≤M时，将所有总线的总线接收标记都设置为1，并将所有总线对应的总线计数标记设置为最大值Nmax；规则2、当任一总线的总线计数标记累加到M，其他所有总线的总线计数标记的值>M时，则将总线计数标记为M的总线对应的总线接收标记设置为1，其他总线对应的总线接收标记设置为0，并将总线计数标记为M的总线对应的总线计数标记设置为最大值Nmax。

优选地，当发送总线消息时，根据总线接收标记进行总线切换，其所依据的判断规则如下：若所有总线的总线接收标记不一致，则选择总线接收标记为1的总线发送消息；若所有总线的总线接收标记都为1，选择默认总线发送消息。

优选地，总线选择判断完成后，还需要进一步判断是否更换经选择后的总线发送消息；所述总线的工作状态有两种，一种为可用状态，另一种为不可用状态；若经选择后的总线的工作状态为可用状态，则使用该选择后的总线发送消息；若经选择后的总线的工作状态为不可用，则需要根据该选择后的总线的类型进行判断；

优选地，若经选择后的总线为默认总线，则更换为其他总线接收标记为1的备用总线传送消息；若经选择后的总线为备用总线，则继续使用该选择后的备用总线传送消息。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，具有如下有益效果：

1)当有多条M-LVDS总线时，使用本方法能够高效选择一条总线发送应用数据，减少了通信量；

2)当使用的总线出现故障时，可以通过写接口函数的失败来切换总线发送，进而及时发送应用数据；

3)当使用的总线断开连接之后，使用本方法可以迅速切换到另一条总线发送，以保证系统的正常运行。

附图说明

图1为本发明的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法采用的装置结构示意图；

图2为A机的SUU1与B机的SIU1&SIU2之间的消息交互过程图。

具体实施方式

以下将结合本发明实施例中的附图1～附图2，对本发明实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。

需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明提供了一种用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，如图1所示，所述用于切换M-LVDS总线发送消息的方法基于二乘二取二安全平台，所述二乘二取二安全平台由两个机笼组成，每个所述机笼包括多个主运算模块和对应的通信模块；一个机笼中的主运算模块通过一根默认总线和多根备用总线和另一个机笼中的多个通信模块通信连接；基于该二乘二取二安全平台的切换M-LVDS总线发送消息的方法包括：通过一个机笼中的一个主运算模块和另一个机笼中的多个通信模块之间的总线消息交互判断默认总线和备用总线的连接状态；若主运算模块和通信模块同时接收到所有总线中的同一条总线发送的总线消息，则更新各自模块中对应的总线计数标记；根据每个模块中的总线计数标记，设置对应的总线接收标记为1或0；若默认总线接收标记不为1，则切换至接收标记为1的备用总线。

其中，所述默认总线为二乘二取二安全平台初始化时选择的总线。

其中，所述主运算模块向通信模块发送的总线消息为总线探测消息；所述通信模块接收到该总线探测消息后，回复的总线消息为对应的总线探测回复消息，即该总线探测消息与该总线探测回复消息一一对应。

其中，所述主运算模块和通信模块之间进行总线消息交互具体包括：一个机笼中的某一个主运算模块发送总线探测消息给另一个机笼中的所有通信模块，另一个机笼中的所有通信模块传送总线探测回复消息给该主运算模块。

进一步地，所述主运算模块和通信模块之间进行总线消息交互时需要设置一个宽恕值M，用来判读默认总线或备用总线是否连接正常。

其中，所述更新主运算模块中的总线计数标记包括如下步骤：步骤S1、主运算模块接收总线传送的总线探测回复消息，将主运算模块中对应的总线计数标记清零；步骤S2、利用主运算模块中设置的中断处理函数对该总线计数标记进行累加；步骤S3、当主运算模块接收到下一条总线探测回复消息，则返回步骤S1。

与主运算模块更新总线计数标记相同，所述更新通信模块中的总线计数标记包括如下步骤：步骤S1、通信模块中接收总线传送的总线探测消息，将通信模块中对应的总线计数标记清零；步骤S2、利用通信模块中设置的中断处理函数对该总线计数标记加1；步骤S3、当通信模块接收到下一条总线探测消息，则返回步骤S1。需要说明的是，主运算模块或通信模块更新总线计数标记所采用的总线探测消息和总线探测回复消息是通过同一根总线传送，以保证各自模块的相同的总线计数标记保持一致。

其中，所述总线计数标记具有最大值Nmax，该最大值Nmax大于宽恕值M；进一步地，步骤S3所述的总线计数标记累加到最大值Nmax后，则不再继续累加，其目的是为了防止变量一直累加越界，导致切换总线判断错误。

其中，所述设置总线接收标记的判断规则如下：规则1、当任一总线的总线计数标记累加到M，其他总线的总线计数标记的值均≤M时，将所有总线的总线接收标记都设置为1，并将所有总线对应的总线计数标记设置为最大值Nmax；规则2、当任一总线的总线计数标记累加到M，其他所有总线的总线计数标记的值>M时，则将总线计数标记为M的总线对应的总线接收标记设置为1，其他总线对应的总线接收标记设置为0，并将总线计数标记为M的总线对应的总线计数标记设置为最大值Nmax。

其中，当发送总线消息时，根据总线接收标记进行总线切换，其所依据的判断规则如下：若所有总线的总线接收标记不一致，则选择总线接收标记为1的总线发送消息；若所有总线的总线接收标记都为1，选择默认总线发送消息。需要说明的是，根据总线接收标记为1而选择出的总线仅说明该总线连接正常，即一个机笼中的主运算模块与另一个机笼中的通信模块通过该选择出的总线能够正常通信；而总线接收标记为0的总线为连接异常的总线，即不能通过该总线进行正常通信。

进一步地，总线选择判断完成后，还需要进一步判断是否更换经选择后的总线发送消息；所述总线的工作状态有两种，一种为可用状态，另一种为不可用状态；若经选择后的总线的工作状态为可用状态，则使用该选择后的总线发送消息；若经选择后的总线的工作状态为不可用，则需要根据该选择后的总线的类型进行判断；具体地，若经选择后的总线为默认总线，则更换为其他总线接收标记为1的备用总线传送消息；反之，若经选择后的总线为备用总线，则继续使用该选择后的备用总线传送消息。因为当选择后的总线为备用总线，说明默认总线和其他备用总线连接异常，所以只能通过选择后的备用总线进行传送消息。

在一实施例中，采用的二乘二取二的通用安全平台，如图1所示。该二乘二取二的通用安全平台由两个设置相同的A机笼和B机笼组成，每个机笼均由两个通信模块(SIU1和SIU2)和主运算模块(SUU1和SUU2)构成；所述SUU1和SUU2上运行相同的软件，同样地，所述SIU1和SIU2上也运行相同的软件。所述主运算模块和通信模块通过两条总线(总线1和总线2)进行通信。本实施例基于该二乘二取二的通用安全平台进行切换总线。图2为A机笼中的SUU1与B机笼中的SIU1&SIU2之间的总线消息交互过程，具体为：

A机笼中的主运算模块(SUU1)上的处理过程为：

1、在通信周期的开始分别通过总线1和总线2发送总线探测消息给B机笼中的通信模块SIU1和SIU2，B机笼中的两个通信模块分别通过总线1或总线2回复总线探测回复消息给SUU1，其中总线1为默认总线。

2、SUU1收到不同总线传送的总线探测回复消息时，将SUU1对应的总线计数标记清零，并采用SUU1中的第一中断处理函数对总线计数标记累加；具体地：

(1)若SUU1收到总线1传送的总线探测回复消息时，将SUU1中的总线计数标记(T1)清零；之后SUU1使用第一中断处理函数对T1进行累加，直到SUU1接收到总线1传送的下一条总线探测回复消息；

(2)若SUU1收到总线2传送的总线探测回复消息时，将SUU1中的总线计数标记(T2)清零；之后SUU1使用第一中断处理函数对T2进行累加，直到SUU1接收到总线2传送的下一条总线探测消息。

3、本实施例中，所述总线计数标记的最大值Nmax为20，即总线计数标记达到20后不再累加。

4、本实施例中，所述主运算模块和通信模块之间进行总线消息交互设置的宽恕值M为11。

5、本实施例中基于宽恕值M＝11和总线计数标记的最大值Nmax＝20进行设置主运算模块中的总线计数标记的具体判断标准为：

当总线1的第一总线计数标记T1＝11，总线2的第二总线计数标记T2<＝11，则将总线1和总线2的第一总线接收标记和第二总线接收标记均设置为1，并将总线1和总线2的第一总线计数标记和第二总线计数标记均设置为20；

当总线1的第一总线计数标记T1＝11，总线2的第二总线计数标记T2>11，则将总线1的第一总线接收标记设置为1，总线2的第二总线接收标记设置为0，并将总线1的第一总线计数标记设置为20；

当总线2的第二总线计数标记T2＝11，总线1的第一总线计数标记T1>11，则将总线2的第二总线接收标记设置为1，总线1的第一总线接收标记设置为0，并将总线2的第二总线计数标记设置为20。

6、在本实施例的一个通信周期内，若总线1的总线第一线计数标记T1＝11，总线2的第二总线计数标记T2<＝11，则总线1和总线2的第一总线接收标记和第二总线接收标记均设置为1；由于总线1和总线2的第一总线接收标记和第二总线接收标记均为1，所以在本通信周期内选择默认总线(总线1)进行发送。

7、由于发送消息是通过默认总线进行发送，所以需要进一步判断默认总线的工作状态；在本实施例中，默认总线的工作状态为可用，所以不需要更换其他备用总线进行发送消息。

在A机笼中的主运算模块处理消息的同时，B机笼中的通信模块(SIU1&SIU2)上的处理过程为：

1、收到A机笼SUU1发送的总线探测消息之后回复总线探测回复消息给SUU1。

2、SIU1&SIU2收到不同总线传送的总线探测消息时，将SIU1&SIU2对应的总线计数标记清零，并采用SIU1&SIU2中的第二中断处理函数对总线计数标记累加；具体地：

(1)若SIU1&SIU2收到总线1传送的总线探测消息时，将SIU1&SIU2中各自的第三总线计数标记(T3)清零；之后SIU1&SIU2中的第二中断处理函数对T3进行累加，直到SIU1&SIU2接收到总线1传送的下一条总线探测消息；

(2)若SIU1&SIU2收到总线2传送的总线探测消息时，将SIU1&SIU2中各自的第四总线计数标记(T4)清零；之后SIU1&SIU2中的第二中断处理函数对T4进行累加，直到SIU1&SIU2接收到总线2传送的下一条总线探测消息。

3、本实施例中，所述总线计数标记的最大值Nmax为20，即总线计数标记达到20后不再累加。

4、本实施例中，所述主运算模块和通信模块之间进行总线消息交互设置的宽恕值M为11。

5、本实施例中基于宽恕值M＝11和总线计数标记的最大值Nmax＝20进行设置通信模块中的总线计数标记具体判断标准为：当总线1的第三总线计数标记T3＝11，总线2的第四总线计数标记T4<＝11，则将总线1和总线2的第三总线接收标记和第四总线接收标记均设置为1，并将总线1和总线2的第三总线计数标记和第四总线计数标记均设置为20；

当总线1的第三总线计数标记T3＝11，总线2的第四总线计数标记T4>11，则将总线1的第三总线接收标记设置为1，总线2的第四总线接收标记设置为0，并将总线1的第三总线计数标记设置为20；

当总线2的第四总线计数标记T4＝11，总线1的第三总线计数标记T3>11，则将总线2的第四总线接收标记设置为1，总线1的第三总线接收标记设置为0，并将总线2的第四总线计数标记设置为20。

6、在本实施例的一个通信周期内，若总线1的第三总线计数标记T3＝11，总线2的第四总线计数标记T4<＝11，则总线1和总线2的第三总线接收标记和第四总线接收标记均设置为1；由于总线1和总线2的第三总线接收标记和第四总线接收标记均为1，所以在本通信周期内选择默认总线(总线1)进行发送。

在正常情况下，通信模块选择出的发送总线与主运算模块选择出的发送总线为同一条；在本实施例中，通信模块与主运算模块选择出的发送总线均为默认总线，即为总线1；若通信模块与主运算模块选择出的发送总线不一致，则无法发送消息，需要人工检查系统，重新切换总线进行发送消息。

7、由于发送消息是通过默认总线进行发送，所以需要进一步判断默认总线的工作状态；在本实施例中，默认总线的工作状态为可用，所以不需要更换其他备用总线进行发送消息。

综上所述，与现有技术相比，本发明所提供的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法具有通用性强、控制精准、方法简便等优势。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，所述用于切换M-LVDS总线发送消息的方法基于二乘二取二安全平台，所述二乘二取二安全平台由两个机笼组成，每个所述机笼包括多个主运算模块和对应的通信模块；一个机笼中的主运算模块通过一根默认总线和多根备用总线和其他机笼中的多个通信模块通信连接；其特征在于，包括：

通过一个机笼中的一个主运算模块和另一个机笼中的多个通信模块之间的总线消息交互判断默认总线和备用总线的连接状态；

若主运算模块和通信模块同时接收到所有总线中的同一条总线发送的总线消息，则更新各自模块中对应的总线计数标记；

其中，所述主运算模块和通信模块之间进行总线消息交互时设置一个宽恕值M，用来判读默认总线或备用总线是否连接正常；

所述总线计数标记具有最大值Nmax，且该最大值Nmax大于宽恕值M；所述的总线计数标记累加到最大值Nmax后，则不再继续累加；

根据每个模块中的总线计数标记，设置对应的总线接收标记为1或0；

所述设置总线接收标记的判断规则如下：

规则1、当任一总线的总线计数标记累加到M，其他总线的总线计数标记的值均≤M时，将所有总线的总线接收标记都设置为1，并将所有总线对应的总线计数标记设置为最大值Nmax；

规则2、当任一总线的总线计数标记累加到M，其他所有总线的总线计数标记的值>M时，则将总线计数标记为M的总线对应的总线接收标记设置为1，其他总线对应的总线接收标记设置为0，并将总线计数标记为M的总线对应的总线计数标记设置为最大值Nmax；

若默认总线接收标记不为1，则切换至接收标记为1的备用总线。

2.如权利要求1所述的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，其特征在于，所述默认总线为二乘二取二安全平台初始化时选择的总线。

3.如权利要求1所述的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，其特征在于，所述主运算模块向通信模块发送的总线消息为总线探测消息；所述通信模块接收到该总线探测消息后，回复的总线消息为对应的总线探测回复消息。

4.如权利要求3所述的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，其特征在于，所述主运算模块和通信模块之间进行总线消息交互具体包括：一个机笼中的某一个主运算模块发送总线探测消息给另一个机笼中的所有通信模块，另一个机笼中的所有通信模块传送总线探测回复消息给该主运算模块。

5.如权利要求4所述的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，其特征在于，所述更新主运算模块中的总线计数标记包括如下步骤：

步骤S1、主运算模块接收总线传送的总线探测回复消息，将主运算模块中对应的总线计数标记清零；

步骤S2、利用主运算模块中设置的中断处理函数对该总线计数标记进行累加；

步骤S3、当主运算模块接收到下一条总线探测回复消息，则返回步骤S1。

6.如权利要求4所述的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，其特征在于，所述更新通信模块中的总线计数标记包括如下步骤：

步骤S1、通信模块中接收总线传送的总线探测消息，将通信模块中对应的总线计数标记清零；

步骤S2、利用通信模块中设置的中断处理函数对该总线计数标记进行累加；

步骤S3、当通信模块接收到下一条总线探测消息，则返回步骤S1。

7.如权利要求5或6所述的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，其特征在于，主运算模块或通信模块更新总线计数标记所采用的总线探测消息和总线探测回复消息是通过同一根总线传送，以保证各自模块的相同的总线计数标记保持一致。

8.如权利要求7所述的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，其特征在于，当发送总线消息时，根据总线接收标记进行总线切换，其所依据的判断规则如下：

若所有总线的总线接收标记不一致，则选择总线接收标记为1的总线发送消息；

若所有总线的总线接收标记都为1，选择默认总线发送消息。

9.如权利要求8所述的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，其特征在于，总线选择判断完成后，还需要进一步判断是否更换经选择后的总线发送消息；

所述总线的工作状态有两种，一种为可用状态，另一种为不可用状态；

若经选择后的总线的工作状态为可用状态，则使用该选择后的总线发送消息；

若经选择后的总线的工作状态为不可用，则需要根据该选择后的总线的类型进行判断。

10.如权利要求9所述的用于切换M-LVDS总线发送消息的方法，其特征在于，

若经选择后的总线为默认总线，则更换为其他总线接收标记为1的备用总线传送消息；

若经选择后的总线为备用总线，则继续使用该选择后的备用总线传送消息。