CN116775366B - 控制器、处理器切换方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种控制器、处理器切换方法、电子设备和存储介质，涉及计算机技术领域，其中包括：第一处理器用于在第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向第一看门狗模块发送第一喂狗信号；第二处理器用于在第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；基于第一看门狗模块发送的第一复位信号，确定第一处理器的运行状态为故障；在第一处理器的运行状态为故障的情况下，停止向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；第一开关模块用于基于第二看门狗模块发送的第二复位信号，断开第一处理器的电源。本申请公开的控制器和方法，提高了处理器的切换效率，缩短了切换时间，提高了整个控制器的可靠性。

Description

控制器、处理器切换方法、电子设备和存储介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种控制器、处理器切换方法、电子设备和存储介质。

背景技术

在航空航天等对过程控制的安全性要求相对较高的应用场景中，控制器的可靠性非常重要。为了提高控制器的可靠性，而一般会在控制器内部冗余设置多个处理器，通过处理器之间的主备切换来提高控制器的可靠性。

现有技术中，通常是在控制器中运行切换程序来实现处理器的切换。切换程序需要针对处理器的运行数据进行相应的处理、判断和决策，使得处理器之间的切换效率低，切换时间长，使得控制器的可靠性较低。

因此，如何提高控制器的可靠性成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种控制器、处理器切换方法、电子设备和存储介质，用于解决如何提高控制器的可靠性的技术问题。

本申请提供一种控制器，包括第一处理器、第二处理器、第一看门狗模块、第二看门狗模块和第一开关模块；

所述第一处理器与所述第一看门狗模块连接，用于在所述第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向所述第一看门狗模块发送第一喂狗信号；

所述第二处理器与所述第一看门狗模块和所述第二看门狗模块连接，用于在所述第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向所述第二看门狗模块发送第二喂狗信号；基于所述第一看门狗模块发送的第一复位信号，确定所述第一处理器的运行状态为故障；在所述第一处理器的运行状态为故障的情况下，停止向所述第二看门狗模块发送第二喂狗信号；

所述第一开关模块与所述第二看门狗模块连接，用于基于所述第二看门狗模块发送的第二复位信号，断开所述第一处理器的电源。

在一些实施例中，在所述第一处理器的运行状态为正常的情况下，所述第一处理器为所述控制器中的主处理器，所述第二处理器为所述控制器中的备处理器；

在所述第一处理器的运行状态为故障的情况下，所述第二处理器从备处理器切换为主处理器。

在一些实施例中，所述第一看门狗模块包括多个冗余设置的看门狗电路；

所述看门狗电路的喂狗信号输入端与所述第一处理器的控制信号输出端连接；

所述看门狗电路的复位信号输出端与所述第二处理器的控制信号输入端连接。

在一些实施例中，所述第二看门狗模块包括多个冗余设置的看门狗电路；

所述看门狗电路的喂狗信号输入端与所述第二处理器的控制信号输出端连接；

所述看门狗电路的复位信号输出端与所述第一开关模块的控制信号输入端连接。

在一些实施例中，所述第一开关模块包括多个继电器；

所述继电器与所述第二看门狗模块中的看门狗电路一一对应；

所述继电器的控制信号输入端与所述看门狗电路的复位信号输出端连接；

所述继电器的输出触点串联接入所述第一处理器的电源回路；

所述继电器用于基于所述看门狗电路发送的第二复位信号，控制所述输出触点分离，断开所述第一处理器的电源。

在一些实施例中，所述第二看门狗模块包括第一看门狗电路、第二看门狗电路、第三看门狗电路和第四看门狗电路；

所述第一开关模块包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器；

所述第一继电器的常闭触点的第一端与所述电源回路的电源输出端连接，第二端与所述第二继电器的常闭触点的第一端连接；

所述第三继电器的常闭触点的第一端与所述电源回路的电源输出端连接，第二端与所述第四继电器的常闭触点的第一端连接；

所述第二继电器的常闭触点的第二端与所述第一处理器的电源输入端连接；

所述第四继电器的常闭触点的第二端与所述第一处理器的电源输入端连接；

所述第一继电器的常闭触点的第二端与所述第三继电器的常闭触点的第二端连接；

所述第二继电器的常闭触点的第二端与所述第四继电器的常闭触点的第二端连接；

所述第一看门狗电路的复位信号输出端与所述第一继电器的控制信号输入端连接；

所述第二看门狗电路的复位信号输出端与所述第二继电器的控制信号输入端连接；

所述第三看门狗电路的复位信号输出端与所述第三继电器的控制信号输入端连接；

所述第四看门狗电路的复位信号输出端与所述第四继电器的控制信号输入端连接。

在一些实施例中，所述第一处理器的电源回路包括第一电源配置模块和第二电源配置模块；

所述第一电源配置模块的电源输入端与所述第二继电器的常闭触点的第二端连接；

所述第二电源配置模块的电源输入端与所述第四继电器的常闭触点的第二端连接；

所述第一电源配置模块的电源输出端与所述第一处理器的第一电源输入端连接；

所述第二电源配置模块的电源输出端与所述第一处理器的第二电源输入端连接。

本申请提供一种处理器切换方法，应用于所述的第二处理器，包括：

接收第一看门狗模块中各个看门狗电路发送的第一复位信号；

基于各个看门狗电路发送的第一复位信号，确定第一处理器的运行状态为故障；

基于接收到的待控制设备对应的控制数据，生成控制指令，并向所述待控制设备发送所述控制指令；

停止向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；

其中，所述第一处理器与所述第二处理器的指令输出端与所述待控制设备的控制信号输入端连接。

本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述处理器切换方法。

本申请提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述处理器切换方法。

本申请提供的控制器、处理器切换方法、电子设备和存储介质，包括第一处理器、第二处理器、第一看门狗模块、第二看门狗模块和第一开关模块；第一处理器在运行状态为正常的情况下，周期性地向第一看门狗模块发送第一喂狗信号；第二处理器在第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；基于第一看门狗模块发送的第一复位信号，确定第一处理器的运行状态为故障；在第一处理器的运行状态为故障的情况下，停止向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；第一开关模块基于第二看门狗模块发送的第二复位信号，断开第一处理器的电源；通过第一看门狗模块可以可靠地判断第一处理器出现故障；通过第二看门狗模块和第一开关模块断开第一处理器的电源从而控制第一处理器及时停止运行，避免了因第一处理器故障而影响整个控制器的运行，通过硬件电路实现从第一处理器到第二处理器的切换，提高了处理器的切换效率，缩短了切换时间，提高了整个控制器的可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请提供的控制器的结构示意图之一；

图2为本申请提供的控制器的结构示意图之二；

图3为本申请提供的控制器的结构示意图之三；

图4为本申请提供的控制器的结构示意图之四；

图5为本申请提供的处理器切换方法的流程示意图；

图6为本申请提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

图1为本申请提供的控制器的结构示意图之一，如图1所示，该控制器100包括第一处理器110、第二处理器120、第一看门狗模块130、第二看门狗模块140和第一开关模块150。图中虚线表示电源控制关系。

第一处理器与第一看门狗模块连接，用于在第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向第一看门狗模块发送第一喂狗信号；

第二处理器与第一看门狗模块和第二看门狗模块连接，用于在第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；基于第一看门狗模块发送的第一复位信号，确定第一处理器的运行状态为故障；在第一处理器的运行状态为故障的情况下，停止向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；

第一开关模块与第二看门狗模块连接，用于基于第二看门狗模块发送的第二复位信号，断开第一处理器的电源。

具体地，控制器（Controller）用于负责控制和管理整个计算机系统中的各种硬件和软件。计算机系统可以为设备控制系统或者数据计算系统等。

控制器可以包括处理器（Processor）和存储器等。处理器（Processor）是执行计算机程序指令集的元件，可以作为控制器中的核心处理单元，执行算术逻辑运算、数据处理和系统调度等任务。存储器用来存储计算机程序指令集和处理数据等。

本申请提供的控制器可以包括多个冗余设置的处理器。在各个实施例中将以控制器包括第一处理器和第二处理器为例进行说明。第一处理器作为主控制器，第二处理器作为备控制器。

看门狗模块（Watchdog）是可以用于对处理器的正常运行进行监控的硬件模块。看门狗模块可以包括多个看门狗电路。每个看门狗电路可以是一个定时器电路，输入信号称为喂狗信号，输出信号称为复位信号。看门狗电路可以与处理器连接，处理器正常工作的时候，每隔一段时间发送喂狗信号到看门狗电路，如果超过规定的时间不发送喂狗信号（一般出现在处理器故障时），看门狗电路就会给出复位信号到处理器，使处理器复位。

开关模块是用于控制电流通断的模块，可以包括机械开关和电子开关等。

在本申请实施例中，第一处理器与第二处理器均与第一看门狗模块连接。

第一处理器正常运行时，周期性地向第一看门狗模块发送第一喂狗信号。第一喂狗信号用于对第一看门狗模块中的计数器在周期内的计数结果进行清零。在清零后，计数器将在新的周期内重新开始计数。如果第一看门狗模块中的计数器在一个周期内没有清零，计数结果将会溢出从而生成第一复位信号。第一处理器出现故障时，例如内部程序运行出现异常时，将无法实现发送第一喂狗信号或者无法在设定的时间间隔后发送第一喂狗信号。此时，第一看门狗模块将生成第一复位信号，并将该信号发送至第二处理器。

第二处理器在接收到第一看门狗模块发送的第一复位信号，对第一处理器的运行状态进行判断，确定第一处理器的运行状态为故障。

第二处理器还与第二看门狗模块连接，第二看门狗模块还与第一开关模块连接，第一开关模块对第一处理器的电源回路进行控制。

第二处理器在上电后，在第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向第二看门狗模块发送第二喂狗信号。第二喂狗信号用于对第二看门狗模块中的计数器在周期内的计数结果进行清零。第二处理器在根据第一复位信号确定第一处理器的运行状态为故障的情况下，停止向第二看门狗模块发送第二喂狗信号。

第二看门狗模块在设定的周期内未接收到第二喂狗信号，其中的计数器的计数结果将会溢出从而生成第二复位信号。

第一开关模块在接收到第二看门狗模块发送的第二复位信号后，将断开第一处理器的电源，使得第一处理器不再运行。

本申请实施例提供的控制器，包括第一处理器、第二处理器、第一看门狗模块、第二看门狗模块和第一开关模块；第一处理器在运行状态为正常的情况下，周期性地向第一看门狗模块发送第一喂狗信号；第二处理器在第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；基于第一看门狗模块发送的第一复位信号，确定第一处理器的运行状态为故障；在第一处理器的运行状态为故障的情况下，停止向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；第一开关模块基于第二看门狗模块发送的第二复位信号，断开第一处理器的电源；通过第一看门狗模块可以可靠地判断第一处理器出现故障；通过第二看门狗模块和第一开关模块断开第一处理器的电源从而控制第一处理器及时停止运行，避免了因第一处理器故障而影响整个控制器的运行，通过硬件电路实现从第一处理器到第二处理器的切换，提高了处理器的切换效率，缩短了切换时间，提高了整个控制器的可靠性。

需要说明的是，本申请每一个实施方式可以自由组合、调换顺序或者单独执行，并不需要依靠或依赖固定的执行顺序。

在一些实施例中，在第一处理器的运行状态为正常的情况下，第一处理器为控制器中的主处理器，第二处理器为控制器中的备处理器；

在第一处理器的运行状态为故障的情况下，第二处理器从备处理器切换为主处理器。

具体地，第一处理器和第二处理器可以为冗余设置的处理器。第一处理器和第二处理器可以同时接收外部数据的输入，并对外部数据进行处理，生成相应的控制指令。

在第一处理器的运行状态为正常的情况下，第一处理器为控制器中的主处理器，具有控制权，可以输出控制指令；第二处理器为控制器中的备处理器，不具有控制权，不能输出控制指令。

在第一处理器的运行状态为故障的情况下，第一处理器的电源被断开，此时第二处理器从备处理器切换为主处理器，具有控制权，可以输出控制指令。

本申请实施例提供的控制器，在第一处理器的运行状态为故障的情况下，第二处理器从备处理器切换为主处理器，其切换过程是通过看门狗模块和开关模块实现的，简单可靠，提高了整个控制器的可靠性。

在一些实施例中，第一看门狗模块包括多个冗余设置的看门狗电路；

看门狗电路的喂狗信号输入端与第一处理器的控制信号输出端连接；

看门狗电路的复位信号输出端与第二处理器的控制信号输入端连接。

具体地，可以设置多个冗余的看门狗电路来对第一处理器的运行状态进行监控。

将这些看门狗电路的喂狗信号输入端与第一处理器的控制信号输出端连接，用来接收第一处理器发送的第一喂狗信号。将这些看门狗电路的复位信号输出端与第二处理器的控制信号输入端连接，可以将生成的第一复位信号发送至第二处理器。

看门狗电路的冗余数量可以根据需要进行设定，例如第一看门狗模块中可以设置并行的4个看门狗电路。相应地，第二处理器可以对这些冗余设置的看门狗电路发送的第一复位信号进行判断，例如采用三取二逻辑，四取二逻辑等，即使单个看门狗电路失效，也不会影响第一复位信号判断的准确性。

本申请实施例提供的控制器，通过设置冗余的看门狗电路，增加了第一喂狗信号的信号数量，使得第二处理器可以有效地判断第一处理器的运行状态，提高了整个控制器的可靠性。

在一些实施例中，第二看门狗模块包括多个冗余设置的看门狗电路；

看门狗电路的喂狗信号输入端与第二处理器的控制信号输出端连接；

看门狗电路的复位信号输出端与第一开关模块的控制信号输入端连接。

具体地，可以设置多个冗余的看门狗电路来对第一处理器的电源进行控制，使得第一处理器可以可靠地停止运行，实现第二处理器可以顺利地切换至主处理器。

将这些看门狗电路的喂狗信号输入端与第二处理器的控制信号输出端连接，用来接收第二处理器发送的第二喂狗信号。将这些看门狗电路的复位信号输出端与第一开关模块的控制信号输入端连接，可以将生成的第二复位信号发送至第一开关模块。

看门狗电路的冗余数量可以根据需要进行设定，例如第二看门狗模块中可以设置并行的4个看门狗电路。

本申请实施例提供的控制器，通过设置冗余的看门狗电路，增加了第二复位信号的信号数量，使得第一开关模块可以有效地控制第一处理器的电源断开，确保第一处理器停止运行，提高了第二处理器切换至主处理器的可靠性，提高了整个控制器的可靠性。

在一些实施例中，第一开关模块包括多个继电器；

继电器与第二看门狗模块中的看门狗电路一一对应；

继电器的控制信号输入端与看门狗电路的复位信号输出端连接；

继电器的输出触点串联接入第一处理器的电源回路；

继电器用于基于看门狗电路发送的第二复位信号，控制输出触点分离，断开第一处理器的电源。

具体地，继电器是一种电气控制装置，用于在低功率电路中打开或关闭高功率电路。它由电磁线圈和输出触点组成，通过控制电磁线圈的通断来控制输出触点的闭合和分离。当电磁线圈通电时，产生磁场使输出触点闭合；当电磁线圈断电时，输出触点恢复到初始状态。继电器广泛用于各种电子设备、自动化系统和电力系统中，起到信号放大、转换、隔离和保护的作用。

可以在第一开关模块设置多个继电器，使得继电器与第二看门狗模块中的看门狗电路一一对应，也就是每个看门狗电路控制一个继电器。

将继电器的控制信号输入端与第二看门狗模块中对应的看门狗电路的复位信号输出端连接，将继电器的输出触点串联接入第一处理器的电源回路。

可以在继电器的输出触点中选择常闭触点，串联接入第一处理器的电源回路。在没有接收到看门狗电路发送的第二复位信号的情况下，常闭触点处于闭合状态，此时第一处理器的电源回路接通，第一处理器可以运行；在接收到看门狗电路发送的第二复位信号的情况下，常闭触点处于打开状态，此时第一处理器的电源回路断开，第一处理器因为失去电源而停止运行。

本申请实施例提供的控制器，通过设置冗余的继电器，与第二看门狗模块中的看门狗电路相对应，可以使第一开关模块可以有效地控制第一处理器的电源断开，确保第一处理器停止运行，提高了第二处理器切换至主处理器的可靠性，提高了整个控制器的可靠性。

在一些实施例中，第二看门狗模块包括第一看门狗电路、第二看门狗电路、第三看门狗电路和第四看门狗电路；

第一开关模块包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器；

第一继电器的常闭触点的第一端与电源回路的电源输出端连接，第二端与第二继电器的常闭触点的第一端连接；

第三继电器的常闭触点的第一端与电源回路的电源输出端连接，第二端与第四继电器的常闭触点的第一端连接；

第二继电器的常闭触点的第二端与第一处理器的电源输入端连接；

第四继电器的常闭触点的第二端与第一处理器的电源输入端连接；

第一继电器的常闭触点的第二端与第三继电器的常闭触点的第二端连接；

第二继电器的常闭触点的第二端与第四继电器的常闭触点的第二端连接；

第一看门狗电路的复位信号输出端与第一继电器的控制信号输入端连接；第二看门狗电路的复位信号输出端与第二继电器的控制信号输入端连接；第三看门狗电路的复位信号输出端与第三继电器的控制信号输入端连接；第四看门狗电路的复位信号输出端与第四继电器的控制信号输入端连接。

具体地，图2为本申请提供的控制器的结构示意图之二，如图2所示，第二看门狗模块140包括第一看门狗电路141、第二看门狗电路142、第三看门狗电路143和第四看门狗电路144。第一开关模块150包括第一继电器151、第二继电器152、第三继电器153和第四继电器154。第一看门狗模块130包括第五看门狗电路131、第六看门狗电路132、第七看门狗电路133和第八看门狗电路134。

图中VCC表示电源回路的电源输出端，INPUT表示第一处理器的电源输入端。

第一继电器151、第二继电器152、第三继电器153和第四继电器154共同组成了一个双串双并冗余开关。具体的连接方式为：

第一继电器151的常闭触点的第一端与电源回路的电源输出端VCC连接，第二端与第二继电器152的常闭触点的第一端连接。

第二继电器152的常闭触点的第二端与第一处理器110的电源输入端INPUT连接。

第三继电器153的常闭触点的第一端与电源回路的电源输出端VCC连接，第二端与第四继电器154的常闭触点的第一端连接。

第四继电器154的常闭触点的第二端与第一处理器110的电源输入端INPUT连接。

第一继电器151的常闭触点的第二端与第三继电器153的常闭触点的第二端连接。第二继电器152的常闭触点的第二端与第四继电器154的常闭触点的第二端连接。

第二看门狗模块140中的看门狗电路与第一开关模块150中的继电器存在一一对应的控制关系，具体的连接方式为：

第一看门狗电路141的复位信号输出端与第一继电器151的控制信号输入端连接；第二看门狗电路142的复位信号输出端与第二继电器152的控制信号输入端连接；第三看门狗电路143的复位信号输出端与第三继电器153的控制信号输入端连接；第四看门狗电路144的复位信号输出端与第四继电器154的控制信号输入端连接。

本申请实施例提供的控制器，第一开关模块中的继电器构成了双串双并冗余开关，可以防止因若干个继电器失效而导致回路的不导通或误导通，提高了第一开关模块控制电源回路的可靠性；每个继电器由对应的看门狗电路控制，可以使第一开关模块可以有效地控制第一处理器的电源断开，确保第一处理器停止运行，提高了第二处理器切换至主处理器的可靠性，提高了整个控制器的可靠性。

在一些实施例中，第一处理器的电源回路包括第一电源配置模块和第二电源配置模块；

第一电源配置模块的电源输入端与第二继电器的常闭触点的第二端连接；

第二电源配置模块的电源输入端与第四继电器的常闭触点的第二端连接；

第一电源配置模块的电源输出端与第一处理器的第一电源输入端连接；

第二电源配置模块的电源输出端与第一处理器的第二电源输入端连接。

具体地，图3为本申请提供的控制器的结构示意图之三，如图3所示，对于第一处理器而言，可能需要配置不同的电源配置模块以提供不同电压等级的电源，下面以电源配置模块包括第一电源配置模块160和第二电源配置模块170为例进行说明。第一电源配置模块160的输出电压等级与第二电源配置模块170的输出电压等级不同。

具体的连接方式为：

第一电源配置模块160的电源输入端与第二继电器152的常闭触点的第二端连接；第一电源配置模块160的电源输出端与第一处理器110的第一电源输入端INPUT1连接。

第二电源配置模块170的电源输入端与第四继电器154的常闭触点的第二端连接；第二电源配置模块170的电源输出端与第一处理器110的第二电源输入端INPUT2连接。

本申请实施例提供的控制器，通过为第一处理器提供两个不同输出电压等级的电源配置模块，满足了第一处理器的电源需求，提高了整个控制器的可靠性。

图4为本申请提供的控制器的结构示意图之四，如图4所示，该控制器为双冗余处理器。U1为主处理器，U2为备处理器（也称冗余处理器）。D1~D8为看门狗芯片。K1~K4为继电器。P1、P2为U1主处理器的电源配置芯片。GND表示接地端。

csi表示第Di个看门狗芯片输入的选择信号；scki表示第Di个看门狗芯片输入的时钟信号；soi表示第Di个看门狗芯片输入的喂狗信号；rsti表示第Di个看门狗芯片输出的复位信号。。

双冗余处理器的工作流程如下：

（1）电路板上电，所有电路开始工作；

（2）四个看门狗芯片D1~D4接收主处理器U1发送的喂狗信号；

（3）四个看门狗芯片D1~D4分别输出复位信号到备处理器U2，备处理器U2可以通过内部电路实现“双并双串冗余开关电路”，根据复位信号判断主处理器U1的运行状态为故障；

（4）上电后，主处理器U1和备处理器U2同时接收外部数据并进行处理，主处理器U1拥有控制权，控制对外输出信号，备处理器U2不对外输出任何信号；

（5）主处理器工作异常，控制权转移：主处理器U1运行过程中出现出现故障，则D1~D4会出现喂狗异常，备处理器U2内部的“双并双串冗余开关电路”闭合导通，此时U2备处理器开始接管控制权。U2启动喂狗程序，给D5~D8看门狗芯片喂狗。四个继电器K1~K4组成的“双并双串冗余开关电路”断开，导致处理器U1的电源配置芯片P1、P2断电，主处理器U1停止工作；

（6）备处理器U2接管控制权后，控制对外输出。U1处理器不再工作。

本申请实施例中的冗余处理器的数量不限于2个，可以设置多个处理器。即第一处理器出现问题，将控制权交接给第二处理器。若第二处理器再出现问题，将控制权交接给第三处理器等，不受处理器数量限制。

图5为本申请提供的处理器切换方法的流程示意图，如图5所示，该方法应用于上述控制器中的第二处理器，包括步骤510、步骤520、步骤530和步骤540。

步骤510、接收第一看门狗模块中各个看门狗电路发送的第一复位信号；

步骤520、基于各个看门狗电路发送的第一复位信号，确定第一处理器的运行状态为故障；

步骤530、基于接收到的待控制设备对应的控制数据，生成控制指令，并向待控制设备发送控制指令；

步骤540、停止向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；

其中，第一处理器与第二处理器的指令输出端与待控制设备的控制信号输入端连接。

具体地，第一处理器与第二处理器为冗余设置的处理器。第一处理器与第二处理器的数据输入端可以与待控制设备或者数据采集系统连接，用于同时接收待控制设备对应的控制数据。第一处理器与第二处理器对这些控制数据进行处理，生成控制指令。

第一处理器与第二处理器的指令输出端与待控制设备的控制信号输入端连接，均可以向待控制设备发送控制指令。

在第一处理器的运行状态为正常的情况下，第一处理器具有控制权，可以输出控制指令，而第二处理器无控制权，不能输出控制指令。

第二处理器在接收到第一看门狗模块中各个看门狗电路发送的第一复位信号后，确定第一处理器的运行状态为故障。

在此情况下，第二处理器接收到的待控制设备对应的控制数据，生成控制指令，并向待控制设备发送控制指令。同时，第二处理器停止向第二看门狗模块发送第二喂狗信号。由于第二看门狗模块无法收到第二喂狗信号，将生成第二复位信号控制第一开关模块断开第一处理器的电源。第一处理器将停止运行。通过上述方法，实现了从第一处理器切换至第二处理器，对待控制设备进行控制。

本申请实施例提供的处理器切换方法，提高了处理器的切换效率，缩短了切换时间，提高了整个控制器的可靠性。

图6为本申请提供的电子设备的结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器（Processor）610、通信接口（Communications Interface）620、存储器（Memory）630和通信总线（Communications Bus）640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑命令，以执行上述方法，该方法包括：

接收第一看门狗模块中各个看门狗电路发送的第一复位信号；基于各个看门狗电路发送的第一复位信号，确定第一处理器的运行状态为故障；基于接收到的待控制设备对应的控制数据，生成控制指令，并向待控制设备发送控制指令；停止向第二看门狗模块发送第二喂狗信号。

此外，上述的存储器中的逻辑命令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干命令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请实施例提供的电子设备中的处理器可以调用存储器中的逻辑指令，实现上述方法，其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法。

其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。

本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种控制器，其特征在于，包括第一处理器、第二处理器、第一看门狗模块、第二看门狗模块和第一开关模块；

所述第一处理器与所述第一看门狗模块连接，用于在所述第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向所述第一看门狗模块发送第一喂狗信号；

所述第二处理器与所述第一看门狗模块和所述第二看门狗模块连接，用于在所述第一处理器的运行状态为正常的情况下，周期性地向所述第二看门狗模块发送第二喂狗信号；基于所述第一看门狗模块发送的第一复位信号，确定所述第一处理器的运行状态为故障；在所述第一处理器的运行状态为故障的情况下，停止向所述第二看门狗模块发送第二喂狗信号；

所述第一开关模块与所述第二看门狗模块连接，用于基于所述第二看门狗模块发送的第二复位信号，断开所述第一处理器的电源；

所述第一看门狗模块包括多个冗余设置的看门狗电路；

所述看门狗电路的喂狗信号输入端与所述第一处理器的控制信号输出端连接；

所述看门狗电路的复位信号输出端与所述第二处理器的控制信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，在所述第一处理器的运行状态为正常的情况下，所述第一处理器为所述控制器中的主处理器，所述第二处理器为所述控制器中的备处理器；

在所述第一处理器的运行状态为故障的情况下，所述第二处理器从备处理器切换为主处理器。

3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述第二看门狗模块包括多个冗余设置的看门狗电路；

所述看门狗电路的喂狗信号输入端与所述第二处理器的控制信号输出端连接；

所述看门狗电路的复位信号输出端与所述第一开关模块的控制信号输入端连接。

4.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述第一开关模块包括多个继电器；

所述继电器与所述第二看门狗模块中的看门狗电路一一对应；

所述继电器的控制信号输入端与所述看门狗电路的复位信号输出端连接；

所述继电器的输出触点串联接入所述第一处理器的电源回路；

所述继电器用于基于所述看门狗电路发送的第二复位信号，控制所述输出触点分离，断开所述第一处理器的电源。

5.根据权利要求4所述的控制器，其特征在于，所述第二看门狗模块包括第一看门狗电路、第二看门狗电路、第三看门狗电路和第四看门狗电路；

所述第一开关模块包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器；

所述第一继电器的常闭触点的第一端与所述电源回路的电源输出端连接，第二端与所述第二继电器的常闭触点的第一端连接；

所述第三继电器的常闭触点的第一端与所述电源回路的电源输出端连接，第二端与所述第四继电器的常闭触点的第一端连接；

所述第二继电器的常闭触点的第二端与所述第一处理器的电源输入端连接；

所述第四继电器的常闭触点的第二端与所述第一处理器的电源输入端连接；

所述第一继电器的常闭触点的第二端与所述第三继电器的常闭触点的第二端连接；

所述第二继电器的常闭触点的第二端与所述第四继电器的常闭触点的第二端连接；

所述第一看门狗电路的复位信号输出端与所述第一继电器的控制信号输入端连接；

所述第二看门狗电路的复位信号输出端与所述第二继电器的控制信号输入端连接；

所述第三看门狗电路的复位信号输出端与所述第三继电器的控制信号输入端连接；

所述第四看门狗电路的复位信号输出端与所述第四继电器的控制信号输入端连接。

6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述第一处理器的电源回路包括第一电源配置模块和第二电源配置模块；

所述第一电源配置模块的电源输入端与所述第二继电器的常闭触点的第二端连接；

所述第二电源配置模块的电源输入端与所述第四继电器的常闭触点的第二端连接；

所述第一电源配置模块的电源输出端与所述第一处理器的第一电源输入端连接；

所述第二电源配置模块的电源输出端与所述第一处理器的第二电源输入端连接。

7.一种处理器切换方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的控制器中的第二处理器，包括：

接收第一看门狗模块中各个看门狗电路发送的第一复位信号；

基于各个看门狗电路发送的第一复位信号，确定第一处理器的运行状态为故障；

基于接收到的待控制设备对应的控制数据，生成控制指令，并向所述待控制设备发送所述控制指令；

停止向第二看门狗模块发送第二喂狗信号；

其中，所述第一处理器与所述第二处理器的指令输出端与所述待控制设备的控制信号输入端连接。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7所述处理器切换方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7所述处理器切换方法。