CN118068748A - 一种故障检测方法、系统及电子设备 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开了一种故障检测方法、系统及电子设备，包括第一MCU单元和第二MCU单元，第一MCU单元和第二MCU单元均分别连接有第一交流接触器和第二交流接触器，包括：通过调整计数时钟信号的周期值来改变第一交流接触器动作延时时间；将延时时间经过反馈电路输入计数器，以将计数时钟信号锁住，对第一交流接触器的当前状态进行锁存；当检测到第一MCU单元发生故障时，将第一MCU单元的故障检测信号及第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位；计数器释放计数时钟信号，第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开；第二MCU单元接收到第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

Description

一种故障检测方法、系统及电子设备

技术领域

本说明书实施例涉及故障检测技术领域，尤其涉及一种故障检测方法、系统及电子设备。

背景技术

MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，通常包含DSP(Digital SingnalProcessor，数字信号处理器)或者ARM(Advanced RISC Machines，嵌入式处理)等多种实现形式，它是控制板的核心大脑，用于分析计算电路板的各种采集信号，并控制对应的控制输出信号，实现设计的功能，但一旦MCU因软件或硬件问题工作异常时，对应的控制对象会因没有控制指令或者错误的控制指令而出错，特别是部分要求更严重的信号例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调节)控制信号，或断路器分合闸指令信号等，他们的指令一旦出错，就会出现严重的故障甚至于直接出现炸机问题。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供了一种故障检测方法、系统及电子设备，用于解决现有技术中没有使用效果较好的MCU故障检测方法的问题。

本说明书实施例采用下述技术方案：

本说明书实施例提供一种故障检测方法，所述故障检测方法具有备份MCU单元，包括第一MCU单元和第二MCU单元，所述第一MCU单元和所述第二MCU单元均分别连接有第一交流接触器和第二交流接触器，所述方法包括：

通过调整计数时钟信号的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间；

将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合；

当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位；

所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开；

所述第二MCU单元接收到所述第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

本说明书实施例还提供一种故障检测系统，所述故障检测系统具有备份MCU单元，包括第一MCU单元和第二MCU单元，所述第一MCU单元和所述第二MCU单元均分别连接有第一交流接触器和第二交流接触器，所述系统包括：

调整模块，通过调整计数时钟信号的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间；

锁存模块，将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合；

复位模块，当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位；

断开模块，所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开；

接管模块，所述第二MCU单元接收到所述第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

本说明书实施例还提供一种电子设备，包括至少一个处理器及存储器，存储器存储有程序，并且被配置成至少一个处理器执行以下步骤：

通过调整计数时钟信号的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间；

将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合；

当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位；

所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开；

所述第二MCU单元接收到所述第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

通过调整计数时钟信号的周期值来改变第一交流接触器动作延时时间，将延时时间经过反馈电路输入计数器，以将计数时钟信号锁住，对第一交流接触器的当前状态进行锁存，第一交流接触器延时后闭合，当检测到第一MCU单元发生故障时，将第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位，计数器释放计数时钟信号，第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开，然后第二MCU单元接收到第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

这样，可以有效解决单纯软件方式实现长延时时对计数变量翻转问题的处理，保证了交流接触器工作的可靠性；又解决了单纯用硬件方式实现时出现延时时间修改的不灵活问题。另外，通过设置备份MCU单元，共享系统采样信息、控制状态、MCU运作状态等信息，实现数据备份收发、状态执行、冗余备份的智能调控。当某一路MCU因故障宕机，引起系统功能失效时，利用通讯电路实现MCU故障识别，基于信号交互控制电路实现控制信号的接管。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本说明书实施例的进一步理解，构成本说明书实施例的一部分，本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本说明书实施例提供的一种故障检测系统的逻辑架构示意图；

图2为本说明书实施例提供的故障检测电路的结构示意图；

图3为本说明书实施例提供的一种故障检测方法的流程示意图；

图4为本说明书实施例提供的一种故障检测系统的具体结构示意图；

图5为本说明书实施例提供的对应于图3的一种故障检测设备的结构示意图。

具体实施方式

一般情况下，传统的针对MCU软件或硬件故障，目前行业内常用以下几种形式进行防护；

方案一：采用CPLD(Complex Programmable Logic Device，可编程逻辑器件)或FPGA(Field－Programmable Gate Array可编程门阵列)协助MCU进行输出信号的控制，通过CPLD或FPGA检测MCU提供的通讯内容或心跳指令等方式，一旦MCU的通讯指令异常或心跳指令丢失，立即封锁对应的输出信号，将输出信号置位为安装状态，这种方案需要增加额外的辅助控制芯片实现，随着近年来CPLD、FPGA等芯片的价格逐年上升，此方案成本越来越高。

方案二：采用外部看门狗芯片，各MCU厂家通常会配备外置看门狗芯片，该芯片会要求MCU定期给出信号，用来判断MCU工作是否正常，一旦看门狗芯片长期未收到指定信号，看门狗芯片就会给MCU复位引脚给出复位指令，重启MCU，这种方法成本较方法一低，但是由于看门狗芯片动作时间较长，无法应对IGBT类控制信号的快速响应要求(由于控制信号异常超过10微秒即可能导致IGBT损坏)；同时MCU再复位过程中输出引脚的电平状态不受MCU控制，需要外围电路保证输出引脚的状态。

方式三：采用双MCU冗余设计，通过增加额外的一路MCU，两者都可以控制对应输出信号，主MCU在工作正常时，由它实现对应的输出逻辑控制，同时它和从MCU之间有严格的互为判断对方是否正常工作的通讯协议或者逻辑指令，一旦主MCU未能按协议通讯，从MCU立即接手主MCU工作，同时控制主MCU重启，这之后，主从MCU工作状态互换，由从MCU实现对应输出信号控制，主MCU实现监控功能，通过双MCU冗余设计，可以解决MCU工作异常时的控制信号输出保证，但该方案成本极高。

因此，本说明书实施例提供一种故障检测方法、系统及电子设备，通过调整计数时钟信号的周期值来改变第一交流接触器动作延时时间，将延时时间经过反馈电路输入计数器，以将计数时钟信号锁住，对第一交流接触器的当前状态进行锁存，第一交流接触器延时后闭合，当检测到第一MCU单元发生故障时，将第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位，计数器释放计数时钟信号，第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开，然后第二MCU单元接收到第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

这样，可以有效解决单纯软件方式实现长延时时对计数变量翻转问题的处理，保证了交流接触器工作的可靠性；又解决了单纯用硬件方式实现时出现延时时间修改的不灵活问题。另外，通过设置备份MCU单元，共享系统采样信息、控制状态、MCU运作状态等信息，实现数据备份收发、状态执行、冗余备份的智能调控。当某一路MCU因故障宕机，引起系统功能失效时，利用通讯电路实现MCU故障识别，基于信号交互控制电路实现控制信号的接管。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。

如图1所示，为本说明书实施例提供的一种故障检测系统的逻辑架构示意图。在本说明书实施例中，所述故障检测系统具有备份MCU单元。

其中，所述故障检测系统具体可以包括：

第一MCU单元，所述第一MCU单元连接有第一故障检测电路；

第二MCU单元，所述第二MCU单元连接有第二故障检测电路，所述第二MCU单元用于所述第一MCU单元的备份，当所述第一MCU单元出现严重故障，无法有效运行时，所述第二MCU单元就会启用，代替所述第一MCU单元；

内部通讯电路，用于所述第一MCU单元和所述第二MCU单元之间的内部通讯和信息共享，使得所述第二MCU单元能及时获取所述第一MCU单元的运行信息，在所述第一MCU单元故障时，能够及时获取故障信息，并继续所述第一MCU单元的运行状态，接管系统的控制功能。

在实际应用过程中，所述第一MCU单元和所述第二MCU单元均与外部通信电路连接。

作为另外一种应用实施例，当前若是所述第二MCU单元在运行，那么所述第一MCU单元作为备份MCU运行，当所述第二MCU单元出现运行故障时，所述第一MCU单元能够接收到所述第二MCU单元的故障信息，并接管系统的控制功能。

在本说明书实施例中，如图2所示为故障检测电路的结构示意图，其中所述第一故障检测电路和所述第二故障检测电路均具体可以包括：控制单元、判断单元、故障信号输出单元和电平状态输出单元，控制单元的目标PWM输出引脚通过低通滤波单元连接判断单元的输入端，判断单元包括两个检测回路，判断单元的输出端连接故障信号输出单元的正极输入端，故障信号输出单元的负极输出端连接电平状态输出单元的OE接口。

其中，控制单元，用于将在一个振荡周期内的待检测信号输入给判断单元，待检测信号中携带有变频器的PWM控制信号或断路器分/合闸指令信号。

控制单元在具体实施时，控制单元的目标PWM输出引脚检测到预设电平，用于判定该故障检测单路出现故障，低电平表示故障还是高电平表示故障可以根据具体电路情况进行设置，本实施例以控制单元的目标PWM输出引脚若检测到低电平则表示故障检测电路处于正常状态，若检测到高电平则表示故障检测电路出现故障，当控制单元处于正常工作状态时，通过低通滤波单元将在一个振荡周期内的待检测信号输入给判断单元，当控制单元处于异常状态时，通过控制单元的目标PWM输出引脚则输出一个恒高电平信号或者恒低电平信号作为待检测信号输出给判断单元。

判断单元，用于判断待检测信号的正峰值是否在第一检测回路的参考电压上限值的范围内，以及判断待检测信号的负峰值是否在第二检测回路的参考电压下限值的范围内，若待检测信号的正峰值在第一检测回路的参考电压上限值的范围内，以及待检测信号的负峰值在第二检测回路的参考电压下限值范围内，则得到两个检测回路的参考电压上限值和参考电压下限值范围内的第一OC(Open Collector，即故障状态信号)信号，若待检测信号的正峰值未在第一检测回路的参考电压上限值的范围内，以及待检测信号的负峰值未在第二检测回路的参考电压下限值范围内，则得到一个恒高电平或者恒低电平的第二OC信号。

故障信号输出单元，用于分别将第一OC信号或第二OC信号输入给电平状态输出单元。

电平状态输出单元，当接收到第一OC信号时，用于直接输出与控制单元波形相同的电平状态信号，当接收到第二OC信号，且处于高阻状态时，用于输出与第二OC信号反相的电平状态信号。

如图3所示，为本说明书实施例提供的一种故障检测方法的流程示意图。

在本说明书实施例中，所述故障检测方法具有备份MCU单元，包括第一MCU单元和第二MCU单元，所述第一MCU单元和所述第二MCU单元均分别连接有第一交流接触器和第二交流接触器。

具体的，所述故障检测方法具体可以包括以下步骤：

S301：通过调整计数时钟信号(CPU_PWM)的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间；

S303：将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合；

S305：当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位；

S307：所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开；

S309：所述第二MCU单元接收到所述第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

在本说明书实施例中，对于所述步骤S301，通过调整计数时钟信号(CPU_PWM)的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间，具体可以包括：

通信端口接收新的延时时间，所述新的延时时间是从用户提交的延时时间修改请求中提取的；

读取FRAM存储器中存储的原有延时时间；

将所述新的延时时间存入FRAM存储器，以替换所述原有延时时间。

进一步的，在将所述新的延时时间存入FRAM存储器之前，所述方法还可以包括：

判断所述新的延时时间是否与所述原有延时时间不同；

若所述新的延时时间与所述原有延时时间不同，则将所述新的延时时间存入FRAM存储器。

作为另外一种应用实施例，对于所述步骤S303，将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合，具体可以包括：

计算所述新的延时时间，以将所述新的延时时间转换成对应的PWM参数值；

根据对应的PWM参数值设置PWM的周期值；

等待第一交流接触器的控制指令。

进一步的，对于所述步骤S305，当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位，具体可以包括：

当所述第一MCU单元运行正常时，将所述第一MCU单元的故障检测信号输出高电平。

这时，交流接触器控制开关会根据交流接触器控制使能信号的状态变化控制所述第一交流接触器。

进一步的，对于所述步骤S307，所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开，具体可以包括：

当所述第一MCU单元出现异常时，将所述第一MCU单元的故障检测信号输出低电平，所述计数器释放计数时钟信号。

这时，交流接触器控制使能信号控制交流接触器控制开关固定输出低电平，断开实施第一交流接触器。

在本说明书实施例中，所述第一MCU单元连接有第一故障检测电路，所述第二MCU单元连接有第二故障检测电路。

具体的，所述第一故障检测电路和所述第二故障检测电路均包括：控制单元、判断单元、故障信号输出单元和电平状态输出单元，其中，所述控制单元的目标PWM输出引脚通过低通滤波单元连接所述判断单元的输入端，所述判断单元包括两个检测回路，所述判断单元的输出端连接所述故障信号输出单元的正极输入端，所述故障信号输出单元的负极输出端连接所述电平状态输出单元的OE接口。

所述第一MCU单元和所述第二MCU单元之间的内部通讯和信息共享通过内部通讯电路实现。

基于同样的发明思路，当第二MCU单元出现故障时，具体的实施步骤如上述方法相同，在此不再赘述。

本说明书实施例提供的一种故障检测方法，通过调整计数时钟信号的周期值来改变第一交流接触器动作延时时间，将延时时间经过反馈电路输入计数器，以将计数时钟信号锁住，对第一交流接触器的当前状态进行锁存，第一交流接触器延时后闭合，当检测到第一MCU单元发生故障时，将第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位，计数器释放计数时钟信号，第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开，然后第二MCU单元接收到第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

这样，可以有效解决单纯软件方式实现长延时时对计数变量翻转问题的处理，保证了交流接触器工作的可靠性；又解决了单纯用硬件方式实现时出现延时时间修改的不灵活问题。另外，通过设置备份MCU单元，共享系统采样信息、控制状态、MCU运作状态等信息，实现数据备份收发、状态执行、冗余备份的智能调控。当某一路MCU因故障宕机，引起系统功能失效时，利用通讯电路实现MCU故障识别，基于信号交互控制电路实现控制信号的接管。需要说明的是，上述具体的故障检测方法仅仅是作为具体应用实施例，而不造成对本说明书实施例范围的限定，还可以包含其他具体实施例，在此不再一一赘述。

基于同样的发明思路，本说明书实施例还提供了上述方法对应的系统。图4为本说明书实施例提供的一种故障检测系统的具体结构示意图，其中，所述故障检测系统具有备份MCU单元，包括第一MCU单元和第二MCU单元，所述第一MCU单元和所述第二MCU单元均分别连接有第一交流接触器和第二交流接触器。

如图4所示，所述故障检测系统具体可以包括：

调整模块401，通过调整计数时钟信号的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间；

锁存模块402，将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合；

复位模块403，当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位；

断开模块404，所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开；

接管模块405，所述第二MCU单元接收到所述第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

基于图4的系统，本说明书实施例还提供了该系统的一些具体实施方案，下面进行说明。

可选的，通过调整计数时钟信号的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间，包括：

通信端口接收新的延时时间，所述新的延时时间是从用户提交的延时时间修改请求中提取的；

读取FRAM存储器中存储的原有延时时间；

将所述新的延时时间存入FRAM存储器，以替换所述原有延时时间。

可选的，在将所述新的延时时间存入FRAM存储器之前，所述方法还包括：

判断所述新的延时时间是否与所述原有延时时间不同；

若所述新的延时时间与所述原有延时时间不同，则将所述新的延时时间存入FRAM存储器。

可选的，将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合，包括：

计算所述新的延时时间，以将所述新的延时时间转换成对应的PWM参数值；

根据对应的PWM参数值设置PWM的周期值；

等待第一交流接触器的控制指令。

可选的，当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位，包括：

当所述第一MCU单元运行正常时，将所述第一MCU单元的故障检测信号输出高电平。

可选的，所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开，包括：

当所述第一MCU单元出现异常时，将所述第一MCU单元的故障检测信号输出低电平，所述计数器释放计数时钟信号。

可选的，所述第一MCU单元连接有第一故障检测电路，所述第二MCU单元连接有第二故障检测电路。

可选的，所述第一故障检测电路和所述第二故障检测电路均包括：控制单元、判断单元、故障信号输出单元和电平状态输出单元，其中，所述控制单元的目标PWM输出引脚通过低通滤波单元连接所述判断单元的输入端，所述判断单元包括两个检测回路，所述判断单元的输出端连接所述故障信号输出单元的正极输入端，所述故障信号输出单元的负极输出端连接所述电平状态输出单元的OE接口。

可选的，所述第一MCU单元和所述第二MCU单元之间的内部通讯和信息共享通过内部通讯电路实现。

本说明书实施例提供的一种故障检测系统，通过调整计数时钟信号的周期值来改变第一交流接触器动作延时时间，将延时时间经过反馈电路输入计数器，以将计数时钟信号锁住，对第一交流接触器的当前状态进行锁存，第一交流接触器延时后闭合，当检测到第一MCU单元发生故障时，将第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位，计数器释放计数时钟信号，第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开，然后第二MCU单元接收到第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

这样，可以有效解决单纯软件方式实现长延时时对计数变量翻转问题的处理，保证了交流接触器工作的可靠性；又解决了单纯用硬件方式实现时出现延时时间修改的不灵活问题。另外，通过设置备份MCU单元，共享系统采样信息、控制状态、MCU运作状态等信息，实现数据备份收发、状态执行、冗余备份的智能调控。当某一路MCU因故障宕机，引起系统功能失效时，利用通讯电路实现MCU故障识别，基于信号交互控制电路实现控制信号的接管。

基于同样的发明思路，本说明书实施例还提供了上述方法对应的电子设备。

图5为本说明书实施例提供的对应于图3的一种故障检测设备的结构示意图。如图5所示，设备500可以包括：

至少一个处理器510；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器530；其中，

所述存储器530存储有可被所述至少一个处理器510执行的指令520，所述指令被所述至少一个处理器510执行，以使所述至少一个处理器510能够：

通过调整计数时钟信号的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间；

将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合；

当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位；

所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开；

所述第二MCU单元接收到所述第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

其中，处理器的其他功能还可以参见上述实施例中记载的内容，这里不再一一赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于图5所示的设备而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(例如，对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如，现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带、磁带式磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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、商品或者设备不仅包括那些要素，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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.一种故障检测方法，其特征在于，所述故障检测方法具有备份MCU单元，包括第一MCU单元和第二MCU单元，所述第一MCU单元和所述第二MCU单元均分别连接有第一交流接触器和第二交流接触器，所述方法包括：

通过调整计数时钟信号的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间；

将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合；

当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位；

所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开；

所述第二MCU单元接收到所述第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过调整计数时钟信号的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间，包括：

通信端口接收新的延时时间，所述新的延时时间是从用户提交的延时时间修改请求中提取的；

读取FRAM存储器中存储的原有延时时间；

将所述新的延时时间存入FRAM存储器，以替换所述原有延时时间。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述新的延时时间存入FRAM存储器之前，所述方法还包括：

判断所述新的延时时间是否与所述原有延时时间不同；

若所述新的延时时间与所述原有延时时间不同，则将所述新的延时时间存入FRAM存储器。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合，包括：

计算所述新的延时时间，以将所述新的延时时间转换成对应的PWM参数值；

根据对应的PWM参数值设置PWM的周期值；

等待第一交流接触器的控制指令。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位，包括：

当所述第一MCU单元运行正常时，将所述第一MCU单元的故障检测信号输出高电平。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开，包括：

当所述第一MCU单元出现异常时，将所述第一MCU单元的故障检测信号输出低电平，所述计数器释放计数时钟信号。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一MCU单元连接有第一故障检测电路，所述第二MCU单元连接有第二故障检测电路。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一故障检测电路和所述第二故障检测电路均包括：控制单元、判断单元、故障信号输出单元和电平状态输出单元，其中，所述控制单元的目标PWM输出引脚通过低通滤波单元连接所述判断单元的输入端，所述判断单元包括两个检测回路，所述判断单元的输出端连接所述故障信号输出单元的正极输入端，所述故障信号输出单元的负极输出端连接所述电平状态输出单元的OE接口。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一MCU单元和所述第二MCU单元之间的内部通讯和信息共享通过内部通讯电路实现。

10.一种故障检测系统，其特征在于，所述故障检测系统具有备份MCU单元，包括第一MCU单元和第二MCU单元，所述第一MCU单元和所述第二MCU单元均分别连接有第一交流接触器和第二交流接触器，所述系统包括：

调整模块，通过调整计数时钟信号的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间；

锁存模块，将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合；

复位模块，当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位；

断开模块，所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开；

接管模块，所述第二MCU单元接收到所述第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。

11.一种电子设备，包括至少一个处理器及存储器，存储器存储有程序，并且被配置成至少一个处理器执行以下步骤：

通过调整计数时钟信号的周期值来改变所述第一交流接触器动作延时时间；

将所述延时时间经过反馈电路输入计数器，以将所述计数时钟信号锁住，对所述第一交流接触器的当前状态进行锁存，所述第一交流接触器延时后闭合；

当检测到所述第一MCU单元发生故障时，将所述第一MCU单元的故障检测信号及所述第一交流接触器控制使能信号发送给计数器进行复位；

所述计数器释放计数时钟信号，所述第一交流接触器在交流接触器控制使能信号控制下断开；

所述第二MCU单元接收到所述第一MCU单元的故障信息后，接管系统控制功能。