二乘二取二安全计算机平台中倒机单元设计与实现

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4、j奉授权随明)学{1：c论文作者签躬边薮箍字lIJU]：印b‘F自JJ)7导州j箍名签字II期：多。，2‘F∥Jj，7}I中削分类号：TP309学校代码：10004密级：公歼北京交通大学专业硕士学位论文：

5、乘：取一安全计算机平台中倒机_l_f1兀的垃计与实现DesignandImplementationoftheSwitchingUnitinDouble2-vote一2SafetyComputerPlatform作并姓鼎：边庆导师姓名：单冬一程领域：控制一1：程学号：10125046职称：副教授学位级别：预L北京变通人+’}致谢本论文的工作是在我的导师单冬副教授的悉心指导下完成的t其严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢西年来单老师对我的关心和指导。冯锡，I撒授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在

6、学刊上和生活L：都给予了我很大的关心和帮助，在此向冯老师表月i衷心的谢意。赵志熙、张思东、赵续斌、h长垫、商继祥、胡刚等老师对十我ffj,F：f{i)f[作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在吐；验宅工作及撰写论文期间，韩佳鑫、陈瑞朝、张脊明等同学对我论文；lt的研究I。作和n常生活L给Fr热情帮助，任此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人和女朋友，他们的理解和支持使我能够订-学校擘心完成我的学、忆中文摘要捕要：随着计算机技术的发展，计算机系统在社会-{t发挥着越来越重要的作川，特别足在安牟关键领域，如

7、轨道交通、航空航天、核电站和工业控制等方面扶得大量应川。安全计算机作为安全关键系统的重要部分，其安全性和可靠性是至关重要的。计算机的市场化和通用化，促使研究人员采月】商J

8、j货架产品(COTS)构建安全；

9、算机平台柬棒代价格高昂的々用计算机。木文分析了安全计算机平台需求，通过比较备利”F台结构，确定r_I乘一取二结构作为甲白的硬什结构。提i{{了平台的总体结构殴计方案，选取了MPC5643I。作为系统处_H器，并分析丁该处理器内部结构、助能特点和功能性安全概念。闸述了安仝计算机平台的功能设计，包括系内同步与数据比较、系叫n4

10、步、系统通信、系统故障检测等方而，并分别进行了详细介绍。倒机孵元有效提岛r安全讣算机平台的町靠性，本文采川两科-水同的技术方法刈倒机帆元进行r设计。肇予软硬什结合的倒机^式山硬f't二lb路和软件相1协作，州州完成，jl,．4i17．锁机制。眭于通信的倒机方式完全依赖两系fl；l】的通f；i，为使平台儿{r较强的独矗性、通川性，本设讣采用通信接几电路，并且足甚于现场可编鞴!门阵列(FPGA)实现的。神软件h两种倒帆方式都制定了棚对心的倒机逻辑．包括倒机的牲木原则、t-蔷状态的确定、人J。倒机干¨Ei动倒机等。最后措建了安全计

11、算自L半台，奉精先J匀部后整体的测试原则．设计r测试方案，J}编’；测试㈣}．然后完成了系统的测试。本文介纠的两种制机方式，止n：多种轨道交通f二号系统zl，褂到了衄Ⅲ，应Ⅲ鲇粜表lW切实-1)1j，nB够满足系统商-Ⅱ椎性的婴求，j}有趣蚶的佑器作川。关键M：蜜令讣掉机；二乐：墩，；倒机忡，L：¨r辘性：FPGA分类呼：TP309lABSTRACTABSTRACT：Withthedevelopmentofcomputertechnology,thecomputersysetemsateplayingmoreandmorei

12、mportantroleinsociety,andarewidelyusedinrailtransit，aerospacenuclearpowerstation．industrialcontrolandothersafety㈣criticalSaltycomputerasanimportantpartofsafety-criticalsystem，safetyandretiabilityarevitalimportanceBecauseofthemarketableandcompatibilityofcomputerprod

13、ucls，theresearchersprefersafetycomputerplatformbuiltbycommercialoff-the—shelftoexpensivededicatedcomputer．fherequkementofsafetycomputerplatformis