雙機系統(tǒng)的冗余及仲裁策略研究.pdf

1、在航空航天、軍事領域、工業(yè)控制等關鍵應用領域中，需要高可靠性的保障。如何保證系統(tǒng)快速、精確、可靠、持久運行，是需要重點研究解決的關鍵問題之一，這需要系統(tǒng)具備冗余和容錯能力。本文研究了雙機冗余系統(tǒng)的容錯技術和方法，提出了基于雙機熱備份冗余模式的雙DSP系統(tǒng)方案。本文主要內(nèi)容分為三部分，分別是冗余方案的選擇，雙DSP系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計。
　　首先，本文研究了容錯處理技術，對各種雙機冗余方式進行了詳細的介紹，比較了各種方案的優(yōu)缺點

2、，進而根據(jù)系統(tǒng)應用特點提出了雙余度熱備份DSP系統(tǒng)設計方案，該方案的特點是系統(tǒng)簡單高效，體積小，功耗低，響應快，特別適合嵌入式應用領域。
　　其次，對雙DSP系統(tǒng)硬件進行了詳細設計。先是介紹硬件結構總體設計，根據(jù)應用特點選擇合適的DSP和FPGA型號，然后再研究了雙機同步方式的基礎上確定了雙DSP系統(tǒng)同步設計，并對雙機通訊、檢錯邏輯和仲裁切換模塊進行了詳細的設計。系統(tǒng)采用雙口RAM以及McASP實現(xiàn)雙機通訊，采用FPGA可編程邏輯

3、器件設計檢錯和仲裁切換電路，并進行了相關仿真實驗，驗證設計的正確性。
　　最后，對系統(tǒng)軟件設計采用模塊化和層次化的設計，先介紹系統(tǒng)軟件的主要功能模塊及結構，然后具體實現(xiàn)了雙機可靠通訊和同步，并提出了比較仲裁的實現(xiàn)算法。同時，還設計了各模塊的自檢方法，增強系統(tǒng)檢錯糾錯能力。在軟件容錯方面，采用指令冗余、軟件陷阱、軟件看門狗等方法來使發(fā)生故障的系統(tǒng)恢復正常運行。另外，為了驗證系統(tǒng)容錯性能，還進行了失效模擬仿真，包括硬件故障模擬和軟件故