[发明专利]嵌入式双处理器系统的失效检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测电路，特别涉及一种嵌入式双处理器系统的失效检测电路。

背景技术

众所周知，单片微机小巧灵活、扩展性强，可以构成一些功能强大的控制系统(例如发电机的微机励磁装置等)。常规的单片机控制系统，往往都使用一个CPU(处理器)，再扩展一系列外围辅助电路，以达到相应控制的目的。但是随着单片机控制系统功能的逐步完善，使得其硬件也越发复杂，尤其在输入输出接口较多的系统中，使用单个CPU必须进行繁琐的译码、逻辑变换，调试极为困难。并且，也因为硬件功能的增多，使得单个CPU的处理能力很难满足系统的要求，使系统的运行速度受到限制。

由此，双CPU的控制系统应运而生，双CPU可以提高系统的运行效率，加快系统的响应速度。除此之外，由于诸如工作环境恶劣、电磁干扰等原因，即使使用按工业测控环境要求设计的单片机也难以保证CPU能长期可靠的运行，而双CPU的冗余设计是非常有效的一种解决方法，在一个CPU无法工作时，另一个CPU能在一定程度上分担前者的工作，可以有效地防止系统瘫痪。

为了进一步提高系统的可靠性，在双CPU的控制系统中需要采取足够的防呆、防死机的措施，来保证CPU的持续工作。现在常用的方案是为每个CPU设置一个看门狗电路(watchdog timer)。如图1所示，此原理图中包括有一个主微处理器101及一个从微处理器103，主微处理器101与从微处理器103分别配备有看门狗电路105、107。

看门狗电路是一个定时器电路，在系统运行时看门狗电路105、107便开始计数，主微处理器101每隔一段时间会输出一个喂狗信号至看门狗电路105，从微处理器103每隔一段时间也会输出一个喂狗信号至看门狗电路107，并将看门狗电路105、107清零。如果主微处理器101或从微处理器103在一定时间内没有发出喂狗信号(一般是在程序跑飞时)，那么对应的看门狗电路计数器就会溢出，并向异常的微处理器发出一个复位信号，使其复位。因此看门狗电路105、107的作用就是防止程序发生死循环，防止主微处理器101和从微处理器103死机。

但是现在的这种双CPU的控制系统仍然存在着一些缺陷，现归纳如下：

1、现在的双CPU控制系统在每个微处理器均加一个看门狗电路，由于看门狗电路是独立工作的，因此在上电时序上很难控制，在工作过程中，一旦某一个微处理器发生复位，而另一个微处理器则仍然正常工作，这样就可能会造成两个处理器的工作时序不同，无法协调工作。例如在复位逻辑、故障处理方面，在两个CPU控制程序开始工作时，需要对相关接口、存储空间、参数及变量初始化，一旦其中某一个CPU出现程序“跑飞”现象，其看门狗电路会立即动作，复位并将其重启，此时若另一CPU仍然按照原程序正常运行，则初始化的CPU可能会与另一CPU的正常处理程序产生冲突。

2、一个系统中设置两套看门狗电路，势必会造成设备成本的增加，而对于一些批量生产销售的系统，些许的成本增加也会削减其市场竞争力。

发明内容

本发明的目的是提供一种嵌入式双处理器系统的失效检测电路，以解决现有的双CPU控制系统电路成本高、CPU之间容易产生冲突的缺点。

本发明提出一种嵌入式双处理器系统的失效检测电路，包括主微处理器、从微处理器、看门狗电路及电源电路。其中，看门狗电路与主微处理器相连，用于监测主微处理器的运行状态，并在主微处理器出现异常时将其复位。主微处理器通过通讯电路与从微处理器相连，其与从微处理器进行实时通讯，并根据从微处理器的运行状态向该电源电路发出一个使能信号。电源电路分别与主微处理器及从微处理器相连，用于根据主微处理器发送来的使能信号，提供或中断从微处理器的工作电压。

依照本发明较佳实施例所述的嵌入式双处理器系统的失效检测电路，电源电路为直流转直流隔离电源。

依照本发明较佳实施例所述的嵌入式双处理器系统的失效检测电路，直流转直流隔离电源包括推挽开关电源电路及稳压器。推挽开关电源电路与主微处理器相连，用于输出一个电压，并由主微处理器发出的使能信号控制其本身的工作状态。稳压器分别与推挽开关电源电路及从微处理器相连，用于对推挽开关电源电路输出的电压进行稳压处理，并输出从微处理器的工作电压。

依照本发明较佳实施例所述的嵌入式双处理器系统的失效检测电路，通讯电路为光电隔离RS232通讯电路。

本发明的有益效果是：

1、本发明在主微处理器重启时，使从微处理器也同时重启，因此使主、从微处理器在工作时序上始终保持一致，在复位逻辑、故障处理等对时序要求较高的程序处理时也不会产生冲突。