[发明专利]一种带冗余复位与冗余控制功能的最小单片机系统

说明书

本发明提供了一种带冗余复位与冗余控制功能的最小单片机系统，包括两套最小单片机系统，分为主、辅最小单片机系统，每套最小单片机系统由一个单片机、一个晶振电路、一个看门狗电路、一个静态存储器电路、一个输入通道电路、一个输出通道电路组成。两套最小单片机系统互为冗余设计。主最小单片机系统实现产品的主要功能，辅最小单片机系统实现产品的辅助功能，两套最小单片机系统分别按照自己的设计功能运行。当主最小单片机系统不能正常运行时，既可以通过自己的看门狗电路唤醒，又可以通过辅最小单片机系统的看门狗电路唤醒。当主最小单片机系统彻底损坏时，应急情况下，辅最小单片机系统可以对主最小单片机的主要功能进行冗余。

技术领域

本发明属于单片机应用技术领域，尤其是涉及一种带冗余复位与冗余控制功能的最小单片机系统。

背景技术

在目前的智能设备、工业控制、测试技术等技术领域，几乎都离不开单片机系统的应用与设计。随着数字与智能化技术的发展，单片机技术日益得到推广，而且单片机系统的可靠性已经提高了很多，但是由于电子产品使用的元器件数量多、种类多、易受电气环境/自然环境的影响，其可靠性问题仍然不能令人满意。

传统的单片机应用系统，往往只有一个单片机系统，亦即本发明所提到的主最小单片机系统，在主最小单片机系统的基础上进行各种功能模块的扩展，形成了一个完整的电子产品。单片机的硬件故障、软件BUG都是导致单片机系统可靠性的致命因素。

综上所述，需要提供一种单片机系统，不仅可以解决单片机硬件故障带来的产品功能失效问题，而且可以解决单片机软件问题带来的性能不良问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种带冗余复位与冗余控制功能的最小单片机系统，以提高产品的可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种带冗余复位与冗余控制功能的最小单片机系统，包括互为冗余的主最小单片机系统和辅最小单片机系统，所述主最小单片机系统包括主单片机和与其信号连接的一个晶振电路、一个看门狗电路、一个静态存储器电路、一个输入通道电路、一个输出通道电路；所述辅最小单片机系统包括辅单片机和与其信号连接的一个晶振电路、一个看门狗电路、一个静态存储器电路、一个输入通道电路、一个输出通道电路；

当正常运行时，主最小单片机系统和辅最小单片机系统分别按照其功能设计运行；

当主最小单片机系统不能正常运行时，首先通过其看门狗电路对主单片机进行热复位，使其恢复正常运行；若失败，则通过辅最小单片机系统发出复位信号对主最小单片机系统进行热复位，使主最小单片机系统恢复运行；

当主最小单片机系统彻底损坏时，主、辅最小单片机系统的看门狗电路均不能对其唤醒，则通过辅最小单片机系统实现主最小单片机的主要功能。

进一步的，所述主最小单片机系统的静态存储器电路和辅最小单片机系统的静态存储器电路采用一个共用的双端静态存储器芯片，用于交互主、辅最小单片机系统的数据；所述主最小单片机系统的看门狗电路和辅最小单片机系统的看门狗电路均包括一个看门狗芯片，两个看门狗芯片通过同一个两输入与门芯片分别连接主单片机与辅单片机的复位引脚。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)采用冗余设计，不仅可以解决单片机硬件故障带来的产品功能失效问题，而且可以解决单片机软件问题带来的性能不良问题；

(2)采用冗余设计，可以实现主、辅最小单片机系统互为唤醒功能；

(3)采用冗余设计，应急情况下，辅最小单片机系统可以代替主最小单片机系统，保持产品的部分主要功能；

(4)采用冗余设计，产品可靠性得到提高，特别适用于安全性要求高的系统或设备；