cpci总线下的控制计算机设计方案研究

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1、CPCI总线下的控制计算机设计方案研究　　摘要本文讨论的主旨是就是CPCI总线下控制计算机的冗长设计，首先介绍的是CPCI总线下控制计算机的原理，接着是冗长方案的设计和实现，最后探讨的是选择数据共享的方式。　　【关键词】CPCI总线控制计算机冗长设计　　控制计算机作为整个系统的核心组合部分，可以实现控制信号的发送，以及采集和判断控制信号，并且还能够对外部通路的电阻进行测量，除此之外还可以捕获外部设备网络的地址，还可以对相应的IP地址进行动态的分配和管理。上面提到的是控制计算机在系统中的典型应用，除此之外还有其他的应用没

2、有被写出，但是这也并不影响控制计算机作为核心部件的重大作用，下面我们就来具体的讨论CPCI总线下的控制计算机的设计方案研究问题。　　1CPCI总线下控制计算机的原理　　CPCI总线下的控制计算机的优势来源就是冗余设计，冗余设计非常精巧并且可以采用的方式有很多，根据不同的分类方式，冗余会有不同的设计方式，比如按照在系统中位置的不同，冗余有原件级、系统级、部件级之分；还可以根据冗余的程度将冗余分为1：n的冗余，其中n可以取非零的正整数；除此之外冗余还有工作方式的区别，按照工作方式的不同，冗余还可以被分为冷备份的冗余和热备份

3、的冗余，由此可见，冗余设计可以采用的方式非常丰富，这也是为什么冗余设计可以满足各种各样工作的需要。目前使用最广泛的是1：1系统级冷备份的冗余方式，这是根据CPCI总线下的控制计算机的特点，尤其是模块化的特点来考虑的，此外这种冗余设计对整个系统有很好的适应性，并且还可以简化装置，这些特点是其他冗余设计所没有的，和其他冗余设计相比较，1：1系统级冷备份的冗余方式的成本也比较低，所以使用的范围很广泛，下面本文就依据此系统来介绍CPCI总线下的控制计算机的工作原理。　　CPCI总线下冗余设计控制的计算机系统总共有两个独立的互不

4、干扰的计算机构成，并且这两台计算机都有自己的I/O信号，这样如果其中一台停止工作，就可以切换控制电路完成的信号，然后转接到另一台计算机的I/O信号接口上，使得可以工作的计算机信号接口对外进行连接，由于两台计算机的软硬件配套都完全相同，所以可以进行任意自由的连接，来保证整个系统可以正常工作。其中计算机系统中的扩展板装置，在CPU板的CPCI总线控制下，可以根据系统工作的需要，来设计控制的接口，整个系统设计的时候共有4个扩展板的槽位，但是在实际工作中可以根据需要，还可以再增加三个扩展板的槽位，为了保证系统的稳定运行，设计的

5、有两个储存器，CPCI总线下的控制计算机的原理可以用图1来表示。　　2CPCI总线下的控制计算机的设计方案　　2.1双电源互锁的设计　　互锁技术设计的主要目的是为了防止两个部件在同一时间段都进行工作，这样会产生很大的影响造成系统运行的障碍，互锁装置的设计就能够很好的保证只有一个部件处于工作的状态，只有在其中一个设备出现故障的情?r下，另一个部件才会进行工作，互锁设计是整个系统稳定运行的保障，所以系统的两个计算机系统都有互锁设计的应用，下面我们根据具体的设计图来进行详细的介绍。　　如图2所示，互锁设计采用的双电源，每个电

6、源都可以有不同规格的电压输出，一般情况下有+5v和3.3v两种，本文介绍的系统是以+5v规格的电压输出为例子的。每个电源都有相同的输出端口，具体包括的有EN使能端、DC28v输入端、互锁控制信号的输出端、+5v输出端，其中的EN使能端能够控制电源的转换模式，只有DC-DC的模块进行转换之后，电源才会启动，EN使能端还有一个作用是和另一个计算机电源上的互锁输出信号端口进行互联。EN使能端的运行受到其他情况的限制，当处于低电平或者外部的输出电压为28v的时候，电源是不能够输出+5v的电压的，也就是说整个系统是不能进行工作的

7、。但是当EN使能端处于低电平，输出+5v的电压的电压，系统处于工作状态的时候，互锁控制的信号输出端是处于低电平的。总结上述说法，双电源互锁设计的工作方式是，当电源1处于不工作状态的时候，如果外部的接入电压为28v，电源2就会输出+5v的电压，这个时候处于工作状态的还有DC-DC的控制电源的转换模块，并且互锁控制信号处于高电平的状态。　　2.2切换控制的设计　　切换装置指的主要是两台计算机之间I/O信号之间的相互切换，不管是那一台计算机进行工作，切换装置都处于工作的状态，我们根据具体的工作原理图来对切换控制的设计即兴介绍

8、，切换控制的工作原理图如图3所示。　　两个电源能够进行不间断的工作的原因是2JT5-2继电器选择器的使用，这是因为两个电源输出的+5v和3.3v的电压输出信号都可以被继电器接收，这就能保证不管哪一个电源处于工作的状态，继电器都可以输出相应的电压来保证整个装置的正常运行。切换电路中切换器件可以有以下几个选择：不同的切换信号选择是不同