CN2849832Y - 屏蔽门中央接口盘电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种屏蔽门中央接口盘电路，包括第一中央处理器、输入接口电路、输出接口电路、第二中央处理器和切换控制电路，其中第一中央处理器的输入口从输入接口电路的输出端接收输入数据，通讯口输出该输入数据的运算结果至第二中央处理器的通讯口，输出口输出第一控制信号至输出接口电路的输入端；第二中央处理器的第一输入口从输入接口电路的输出端接收输入数据，输出口输出第二控制信号至输出接口电路的输入端，控制端口接至切换控制电路的输入端；切换控制电路的切换控制信号输出口接至输出接口电路的控制端；输出接口电路输出第一控制信号或第二控制信号。本实用新型采用双CPU前后台同时工作，保证屏蔽门系统的工作准确性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及屏蔽门技术领域，更具体地说，涉及一种屏蔽门中央接口盘电路。
背景技术
屏蔽门的中央接口盘(PSC)是屏蔽门的控制系统中用于处理系统输入/输出请求的设备。现有的屏蔽门中央接口盘一般设有一个单独的中央处理器(CPU)，当这一中央处理器出现差错或故障时，没有其它检查或补救方式，易导致整个屏蔽门系统出现差错或故障，无法保证屏蔽门系统的工作准确性和可靠性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的屏蔽门中央接口盘只设有一个中央处理器、无法保证屏蔽门系统的工作准确性和可靠性的问题，提供一种屏蔽门中央接口盘电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种屏蔽门中央接口盘电路，包括第一中央处理器、输入接口电路、输出接口电路，还包括第二中央处理器和切换控制电路，其中所述第一中央处理器的输入口从所述输入接口电路的输出端接收输入数据，通讯口输出该输入数据的运算结果至所述第二中央处理器的通讯口，输出口输出第一控制信号至所述输出接口电路的第一输入端；所述第二中央处理器的第一输入口从所述输入接口电路的输出端接收输入数据，输出口输出第二控制信号至所述输出接口电路的第二输入端，控制端口接至所述切换控制电路的输入端；所述切换控制电路的切换控制信号输出口接至输出接口电路的控制端；所述输出接口电路输出第一控制信号或第二控制信号。
在本实用新型所述的屏蔽门中央接口盘电路中，所述第二中央处理器还包括第二输入口，该第二输入口与所述第一中央处理器的输出口相连接收第一中央处理器的第一控制信号。
在本实用新型所述的屏蔽门中央接口盘电路中，所述第二中央处理器的所述控制端口可输出第一中央处理器工作异常时的第三控制信号至所述切换控制电路的输入端，所述切换控制电路接收该第三控制信号并经切换控制信号输出口输出控制所述输出接口电路输出第二控制信号的切换控制信号至输出接口电路的控制端。
在本实用新型所述的屏蔽门中央接口盘电路中，所述第一中央处理器工作异常是第一中央处理器对输入数据的运算结果和第二中央处理器对输入数据的运算结果在时序上不一致，或者第一控制信号和第二控制信号不相同。
在本实用新型所述的屏蔽门中央接口盘电路中，所述第一中央处理器的通讯口和所述第二中央处理器的通讯口是异步串行通讯口。
在本实用新型所述的屏蔽门中央接口盘电路中，所述切换控制电路包括一四输入与非门芯片，该四输入与非门芯片为74VHC00芯片。
所述切换控制电路包括四个与非门，其中第一与非门的两个输入端经第一电阻接电源，第一与非门的输出端接至第二与非门的输入端；该第二与非门的另一输入端经第二电阻接电源，输出端接至第三与非门的输入端；该第三与非门的另一输入端经第三电阻接电源，并接至第二中央处理器的控制端口，输出端输出第一输出信号，且该输出端还分别接第四与非门的两输入端；该第四与非门的输出端输出第二输出信号，所述第一输出信号和第二输出信号为切换控制信号。
在本实用新型所述的屏蔽门中央接口盘电路中，所述第一中央处理器和第二中央处理器分别为ATMEGA162芯片；输入接口电路包括分别与第一中央处理器、第二中央处理器连接的74VHC541芯片、74VHC138芯片以及74VHC244芯片，输出接口电路包括两个分别与第一中央处理器、第二中央处理器连接的74VHC541芯片。
实施本实用新型的屏蔽门中央接口盘电路，具有以下有益效果：
本实用新型采用两个中央处理器前后台同时工作，当一个中央处理器出现差错或故障时由另一个中央处理器替代工作，避免了一个中央处理器出现差错或故障而导致屏蔽门系统出现差错或故障的状况，保证屏蔽门系统的工作准确性和可靠性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型屏蔽门中央接口盘电路的结构示意图。
图2是本实用新型一实施例的接线图。
图3是本实用新型一实施例的切换控制电路的接线图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型屏蔽门中央接口盘电路包括输入接口电路1、第一中央处理器2(CPU1)、第二中央处理器3(CPU2)、切换控制电路4以及输出接口电路5。
其中第一中央处理器2通过其输入口从输入接口电路1的输出端接收输入数据，对该输入数据进行运算，根据运算结果产生第一控制信号并通过其输出口将该第一控制信号送入输出接口电路5的第一输入端。
第二中央处理器3与第一中央处理器2的配置相同并以相同的方式从输入接口电路1接收输入、从输出接口电路5输出。该第二中央处理器3通过其第一输入口从输入接口电路1的输出端接收输入数据，对该输入数据进行运算，根据运算结果产生第二控制信号并通过其输出口将该第二控制信号送入输出接口电路5的第二输入端。该第二中央处理器3与第一中央处理器2通过异步串行(板级UART)通讯口相连，接收第一中央处理器2传送的运算结果。该第二中央处理器3亦通过其第二输入口与第一中央处理器2的输出口的连接，采集第一中央处理器2的第一控制信号。
切换控制电路4分别与输入接口电路1、第一中央处理器2、第二中央处理器3以及输出接口电路5连接。该切换控制电路4的输入端接至第二中央处理器3的控制端口，切换控制信号输出口接至输出接口电路5的控制端。该切换控制电路4可根据第二中央处理器3的控制，输出切换控制信号至输入接口电路1、输出接口电路5，控制其输入、输出，以切换第一中央处理器2和第二中央处理器3的工作状态。
如图2所示，为本实用新型的一个实施例电路接线图。其中切换控制电路4包括一四输入与非门芯片，如图3所示，其第一、第二引脚(Vb)经第一电阻R75接电源，并接至第二中央处理器3的数据输出端PB0；第四引脚(Va)经第二电阻R30接电源，并接至第一中央处理器2的数据输出端PB0；第十引脚(B_REQ1)经第三电阻R120接电源，并接至第二中央处理器3的数据输出端PB1(控制端口)。第一引脚与第二引脚接第一与非门U11A的输入端，该第一与非门U11A的输出端接至第二与非门U11B的输入端；该第二与非门U11B的另一输入端接第四引脚，输出端接至第三与非门U11C的输入端；该第三与非门U11C的另一输入端接第十引脚，输出端输出第一输出信号第一输出信号CPU_PS，且该输出端还分别接第四与非门U11D的两输入端，该第四与非门U11D的输出端输出第二输出信号CPU_NS。
切换控制电路4将其输出的第一输出信号CPU_PS和第二输出信号CPU_NS作为切换控制信号，分别送入输入接口电路、输出接口电路，以相应控制第一中央处理器2、第二中央处理器3对应的输入数据采集以及输出接口电路的输出。同时第一输出信号CPU_PS亦经电阻输入第一中央处理器2和第二中央处理器3的数据输入端。
在该屏蔽门中央接口盘电路初始上电时，电源经切换控制电路4的第一电阻R75、第二电阻R30、第三电阻R120输入其四输入与非门芯片，使得该四输入与非门芯片的第一输出信号CPU_PS为低电平0，第二输出信号CPU_NS为高电平1。在这种状态下，第一中央处理器2处于正常工作状态(前台)，第二中央处理器3处于备份工作状态(后台)，这是本实用新型屏蔽门中央接口盘电路的正常工作状态。
此时，第一中央处理器2和第二中央处理器3由其各自的输入口经输入接口电路1同时采集输入数据并各自运算。第一中央处理器2根据其运算结果产生第一控制信号并将该第一控制信号送入输出接口电路5。第二中央处理器3根据其运算结果产生第二控制信号并将该第二控制信号送入输出接口电路5。输出接口电路5输出第一中央处理器2的第一控制信号。
同时，第二中央处理器3通过异步串行通讯口采集第一中央处理器2对输入数据的运算结果，从第一中央处理器2采集其第一控制信号，并比较第一中央处理器2的运算结果和第二中央处理器3的运算结果在时序上是否完全一致、以及第一控制信号与第二控制信号是否相同。当第一中央处理器2的运算结果和第二中央处理器3的运算结果在时序上不完全一致或者第一控制信号与第二控制信号不相同时，则第二中央处理器3判断第一中央处理器2的运算结果错误或产生的第一控制信号错误，即第一中央处理器3工作异常。此时，第二中央处理器3的数据输出端PB1(控制端口)向切换控制电路4发出第三控制信号，将第十引脚(B_REQ1)置零，经切换控制电路4的四输入与非门芯片处理后，第一输出信号CPU_PS为低电平1，第二输出信号CPU_NS为高电平0。
切换控制电路4将其第一输出信号CPU_PS＝1、第二输出信号CPU_NS＝0送入输出接口电路5，控制该输出接口电路5输出第二中央处理器3的第二控制信号，屏蔽第一中央处理器2的第一控制信号，即将第二中央处理器3切换至前台，控制系统。
本实用新型采用两个中央处理器前后台同时工作，在正常工作的状态下，第一中央处理器2工作于前台，输出第一控制信号控制系统运行，第二中央处理器3工作于后台，与第一中央处理器2同样地采集输入数据并进行处理。同时该第二中央处理器3采集第一中央处理器2的运算结果和第一控制信号，监测第一中央处理器2的工作状态。当第一中央处理器2出现差错或故障时，第二中央处理器3通过比较二者的运算结果和控制信号及时作出判断，并输出第三控制信号至切换控制电路4，由该切换控制电路4根据该第三控制信号输出切换控制信号，控制输出接口电路5输出第二中央处理器3的第二控制信号，将第二中央处理器3切换至前台工作，接管系统的控制。
由此，本实用新型可以及时检测出中央处理器的差错或故障，并采用另一个中央处理器替代工作，避免了一个中央处理器出现差错或故障而导致屏蔽门系统出现差错或故障的状况，保证屏蔽门系统的工作准确性和可靠性。此外，本实用新型的两个中央处理器前后台同时工作，其Pin脚对称使用，还极大地简化了中央处理器的工作量。
本实用新型在该实施例中，第一、第二中央处理器2、3均采用ATMEGA162芯片实现，切换控制电路4主要采用74VHC00芯片实现(亦可直接采用与非门电路实现)，输入接口电路1采用一组74VHC541芯片以及74VHC138、74VHC244芯片实现，输出接口电路5采用两个74VHC541芯片实现。当然也可以采用其它芯片或电路结构实现。
在该实施例中还采用PROFIBUS总线将其工作状态实时的上传至上位系统，并从上位系统接收控制指令。
Claims (6)
1、一种屏蔽门中央接口盘电路，包括第一中央处理器、输入接口电路、输出接口电路，其特征在于，还包括第二中央处理器和切换控制电路，其中所述第一中央处理器的输入口从所述输入接口电路的输出端接收输入数据，通讯口输出该输入数据的运算结果至所述第二中央处理器的通讯口，输出口输出第一控制信号至所述输出接口电路的第一输入端；所述第二中央处理器的第一输入口从所述输入接口电路的输出端接收输入数据，输出口输出第二控制信号至所述输出接口电路的第二输入端，控制端口接至所述切换控制电路的输入端；所述切换控制电路的切换控制信号输出口接至输出接口电路的控制端；所述输出接口电路输出第一控制信号或第二控制信号。
2、根据权利要求1所述的屏蔽门中央接口盘电路，其特征在于，所述第二中央处理器还包括第二输入口，该第二输入口与所述第一中央处理器的输出口相连接收第一中央处理器的第一控制信号。
3、根据权利要求1所述的屏蔽门中央接口盘电路，其特征在于，所述第一中央处理器的通讯口和所述第二中央处理器的通讯口是异步串行通讯口。
4、根据权利要求1所述的屏蔽门中央接口盘电路，其特征在于，所述切换控制电路包括一四输入与非门芯片，该四输入与非门芯片为74VHC00芯片。
5、根据权利要求1或4所述的屏蔽门中央接口盘电路，其特征在于，所述切换控制电路包括四个与非门，其中第一与非门的两个输入端经第一电阻接电源，第一与非门的输出端接至第二与非门的输入端；该第二与非门的另一输入端经第二电阻接电源，输出端接至第三与非门的输入端；该第三与非门的另一输入端经第三电阻接电源，并接至第二中央处理器的控制端口，输出端输出第一输出信号，且该输出端还分别接第四与非门的两输入端；该第四与非门的输出端输出第二输出信号，所述第一输出信号和第二输出信号为切换控制信号。
6、根据权利要求1所述的屏蔽门中央接口盘电路，其特征在于，所述第一中央处理器和第二中央处理器分别为ATMEGA162芯片；输入接口电路包括分别与第一中央处理器、第二中央处理器连接的74VHC541芯片、74VHC138芯片以及74VHC244芯片，输出接口电路包括两个分别与第一中央处理器、第二中央处理器连接的74VHC541芯片。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103389668A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-13 | 宁波南车时代传感技术有限公司 | 用于屏蔽门的热备份冗余中央控制盘 |
| CN105096516A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-11-25 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 屏蔽门语音提示装置、方法及屏蔽门系统 |
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2005
- 2005-08-18 CN CN 200520063258 patent/CN2849832Y/zh not_active Expired - Lifetime
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