[发明专利]一种双机热备份系统及该系统的故障检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现双机热备系统及该系统的故障检测方法，尤其涉及于基于DSP的自动控制领域。

背景技术

对于某些执行关键使命的数据处理系统，要求其能够长时间稳定运行，即具备不停顿运行的能力。这类系统暂时的停机都会导致数据的丢失和灾难性的后果。目前广泛采用主备用系统通过冗余的部件和专门的软件，能够在单一系统出现单点故障时降级运行，大大提高了系统的可用性。

DSP即Digital Signal Processing,DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。

组建主备用系统有多种技术方案。从备份的规模来讲有单机备份、双机备份和异地双机备份。从后备系统的准备程度来讲，有冷备份、温备份和热备份。从系统的工作方式来讲，主要有主从方式以及双机双工方式。其中，目前应用最广的是双机热备份系统。

双机热备份系统采用“心跳”方法保证主系统与备用系统的联系。所谓“心跳”，指的是主从系统之间相互按照一定的时间间隔发送通讯信号，表明各自系统当前的运行状态。一旦“心跳”信号停止表明主机系统发生故障，或者备用系统无法收到主机系统的“心跳”信号，则系统的高可用性管理软件也就是该系统的主控模块认为主机系统发生故障，主机停止工作，并将系统资源转移到备用系统上，备用系统将替代主机发挥作用，以保证系统服务运行不间断。而一旦“心跳线”部分发生故障，系统的主控模块很难分清是“心跳”线的故障，还是系统其他部分的故障，往往需要人工干预才能解决问题，应用也将受到影响。

发明内容

本发明目的是为了解决现有双机热备份系统出现故障时，无法判定系统故障的类型的问题，提供了一种双机热备份系统及该系统的故障检测方法。

本发明所述一种双机热备份系统，它包括DSP主机、DSP备份机和电源控制板，所述电源控制板的供电电源输出端分别与连接DSP主机和DSP备份机的电源输入端；所述DSP主机、DSP备份机和电源控制板之间的通信为SPI串口通信，且在DSP主机和电源控制板之间设置有二号选择开关SW；在DSP备份机和电源控制板之间设置有一号选择开关SW；

它还包括复用GPIO端口、一号时钟同步模块、二号时钟同步模块和三号选择开关SW；

所述DSP主机的心跳检测信号输出端通过复用GPIO端口与DSP备份机的心跳检测信号输入端相连接；

所述DSP主机的时钟信号输出端连接三号选择开关SW的第一信号输入端，所述三号选择开关SW的第一信号输出端连接一号时钟同步模块的一号时钟信号输入端；

所述三号选择开关SW的第二信号输出端连接二号时钟同步模块的二号时钟信号输入端；

所述DSP备份机的时钟信号输出端连接三号选择开关SW的第二信号输入端；

所述一号时钟同步模块的一号和二号时钟信号输出端分别连接DSP主机的时钟信号输入端和DSP备份机的时钟信号输入端；

所述二号时钟同步模块的一号和二号时钟信号输出端分别连接一号时钟同步模块的一号和二号时钟信号输出端；

所述DSP主机的人工检测信号输出端通过外围设备和底板总线连接人工检测设备；

所述DSP备份机的人工检测信号输出端通过外围设备和底板总线连接人工检测设备。

一种双机热备份系统的故障检测方法，该系统的故障检测方法为：

运行双机热备份系统，对DSP主机和DSP备份机通过SPI串口通信进行时钟同步，如果在1个同步时钟周期内完成同步，DSP主机与DSP备份机同步进入时钟中断；

如果同步时钟上升沿刚好在DSP主机开同步时钟中断后而DSP备份机还未开同步时钟中断的时刻来到，此时DSP主机将比DSP备份机提前一个同步时钟周期进入时钟中断；

如果时钟周期同步不正常，则DSP主机通过复用GPIO端口向DSP备份机发送故障信息，DSP备份机检测复用GPIO端口接收到的错误信息次数并与预设值进行比较，若多于预设值，则说明DSP主机发生故障，DSP备份机通过SPI串口通信发送控制信号给电源控制板，电源控制板通过二号选择开关SW对DSP主机进行断电，DSP备份机获得总线控制权；