二乘二取二安全計算機平臺中倒機單元的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機技術的發(fā)展，計算機系統(tǒng)在社會中發(fā)揮著越來越重要的作用，特別是在安全關鍵領域，如軌道交通、航空航天、核電站和工業(yè)控制等方面獲得大量應用。安全計算機作為安全關鍵系統(tǒng)的重要部分，其安全性和可靠性是至關重要的。計算機的市場化和通用化，促使研究人員采用商用貨架產品(COTS)構建安全計算機平臺來替代價格高昂的專用計算機。
　　本文分析了安全計算機平臺需求，通過比較各種平臺結構，確定了二乘二取二結構作為平臺的硬件結構。提出了平臺的總

2、體結構設計方案，選取了MPC5643L作為系統(tǒng)處理器，并分析了該處理器內部結構、功能特點和功能性安全概念。
　　闡述了安全計算機平臺的功能設計，包括系內同步與數(shù)據比較、系問同步、系統(tǒng)通信、系統(tǒng)故障檢測等方面，并分別進行了詳細介紹。
　　倒機單元有效提高了安全計算機平臺的可靠性，本文采用兩種不同的技術方法對倒機單元進行了設計?；谲浻布Y合的倒機方式由硬件電路和軟件相互協(xié)作，共同完成，具有互鎖機制?；谕ㄐ诺牡箼C方式完全依賴兩

3、系間的通信，為使平臺具有較強的獨立性、通用性，本設計采用通信接口電路，并且是基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)實現(xiàn)的。在軟件上，兩種倒機方式都制定了相對應的倒機邏輯，包括倒機的基本原則、主備狀態(tài)的確定、人工倒機和自動倒機等。
　　最后搭建了安全計算機平臺，本著先局部后整體的測試原則，設計了測試方案，并編寫測試程序，然后完成了系統(tǒng)的測試。
　　本文介紹的兩種倒機方式，已在多種軌道交通信號系統(tǒng)中得到了應用，應用結果表明切實可用，能