[发明专利]一种支持双机热备的集中控制主机

权利要求书

1.一种支持双机热备的集中控制主机，其特征在于，包括主处理单元(1)、协处理单元(2)和电源单元(3)；

所述主处理单元(1)用于执行集中控制主机的控制功能；

所述协处理单元(2)用于执行对主处理单元(1)的故障检测和双机热备通信功能；

所述电源单元(3)用于将交流电转为主处理单元(1)和协处理单元(2)工作所需的直流电；

所述主处理单元(1)包括主处理器(11)、总线控制电路(12)、高速总线(13)、网口电路(14)、USB接口电路(15)、面板控制电路(16)、存储器电路(17)、固件电路(18)、低速总线(19)、红外接口电路(110)、串口接口电路(111)、继电器接口电路(112)、数字I/O接口电路(113)以及专用总线接口电路(114)；

所述协处理单元(2)包括协处理器(21)、检测电路(22)、RS232电路(23)、热备网口电路(24)以及故障指示电路(25)；

所述协处理器(21)通过总线控制电路(12)与主处理器(11)通信；

当所述集中控制主机为正常工作状态时，所述协处理器(21)通过高速总线(13)获取存储器电路(17)中运行的程序，并根据所述程序分析主处理器(11)准备通过接口发出的目标控制指令，所述接口包括：红外接口电路(110)、串口接口电路(111)、继电器接口电路(112)、数字I/O接口电路(113)、专用总线接口电路(114)以及网口电路(14)；

所述检测电路(22)监视每个接口发出的实际控制指令，并将所述实际控制指令上报协处理器(21)，所述协处理器(21)将目标控制指令和实际控制指令进行对比，若二者不一致，则确定所述主处理单元(1)出现故障，并产生相应的故障代码，所述故障代码用于表示主处理单元故障信息，所述主处理单元故障信息包括主处理器故障信息或接口故障信息；

所述RS232电路(23)或热备网口电路(24)，通过向所述协处理器(21)发送故障查询代码获取故障代码；

所述故障指示电路(25)包括故障指示LED灯、LCD显示屏和按键；

当所述主处理单元(1)出现故障时，故障指示电路(25)中的故障指示LED灯亮起，通过按键在LCD显示屏查看相应的故障信息；

当使用双机热备时，将两台所述集中控制主机同时接入网络，所述两台集中控制主机中优先级参数值较高的集中控制主机为主用机，优先级参数值较低的集中控制主机为备用机；

所述主用机承担控制工作，即所述主用机的主处理单元(1)中的红外接口电路(110)、串口接口电路(111)、继电器接口电路(112)、数字I/O接口电路(113)、专用总线接口电路(114)以及网口电路(14)发出控制指令，所述主用机处于正常工作状态，所述控制指令即实际控制指令；

所述备用机不承担控制工作，即所述备用机的接口环回控制指令，接口状态处于环回状态；

所述主用机和备用机中的协处理器(21)通过热备网口电路(24)相互通信；

当所述主用机中的协处理单元(2)判断主处理单元(1)出现故障时，所述主用机的优先级参数值降低，所述主用机和备用机根据最新的优先级参数值重新确定各自的角色，即所述备用机因优先级参数值高替代主用机，成为新主用机接管控制工作，接口状态由环回状态变为正常工作状态；所述主用机因优先级参数值低替代备用机，成为新备用机，接口状态由正常工作状态变为环回状态；

所述主处理单元(1)中的主处理器(11)用于根据存储器电路(17)中运行的程序，通过红外接口电路(110)、串口接口电路(111)、继电器接口电路(112)、数字I/O接口电路(113)、专用总线接口电路(114)以及网口电路(14)与受控设备通信；

所述主处理器(11)与总线控制电路(12)连接，所述总线控制电路(12)管理高速总线(13)和低速总线(19)：

所述高速总线(13)与网口电路(14)、USB接口电路(15)、面板控制电路(16)、存储器电路(17)以及固件电路(18)连接；

所述低速总线(19)与红外接口电路(110)、串口接口电路(111)、继电器接口电路(112)、数字I/O接口电路(113)以及专用总线接口电路(114)连接；

所述主处理器(11)接收从网口电路(14)或专用总线接口电路(114)传来的操作指令，通过红外接口电路(110)、串口接口电路(111)、继电器接口电路(112)、数字I/O接口电路(113)、专用总线接口电路(114)以及网口电路(14)发出对受控设备的控制指令；

所述红外接口电路(110)采用两个八芯凤凰端子，每两芯构成一个红外输出，用于连接红外发射棒；

所述串口接口电路(111)配置六个DB9接口，所述DB9接口根据需要能够配置成支持RS232、RS422或RS485标准的接口进行双工通信；

所述继电器接口电路(112)采用两个八芯的凤凰端子，每两芯构成一个继电器输出接口；

所述数字I/O接口电路(113)配置一个九芯的凤凰端子，构成八路数字输入或输出接口；

所述专用总线接口电路(114)采用一个四芯凤凰端子，用于扩展连接；

所述红外接口电路(110)、串口接口电路(111)、继电器接口电路(112)、数字I/O接口电路(113)以及专用总线接口电路(114)均有两种状态：正常工作状态和环回状态；

在正常工作状态下，所述主处理单元(1)通过每个接口发出控制指令，并由所述协处理单元(2)检测每个接口发出的控制指令；

在环回状态下，所述主处理单元(1)不通过任一接口发出控制指令，仅环回至协处理单元(2)以检测主处理单元(1)是否发生故障；

所述低速总线(19)还能够扩展接入红外接口模块、串口接口模块、继电器接口模块、数字I/O接口模块；

所述高速总线(13)连接的USB接口电路(15)用于连接控制终端，设置集中控制主机的IP地址与优先级参数值、传输已编译的程序、软件操作界面以及升级固件版本，通过所述网口电路(14)能够进行同样的操作；

所述面板控制电路(16)包括按键、LCD显示屏和指示灯；

通过所述按键，在所述LCD显示屏上选择显示集中控制主机的基本信息或使集中控制主机执行相应的功能；

所述指示灯用于电源单元(3)、网口电路(14)、红外接口电路(110)、串口接口电路(111)、继电器接口电路(112)以及数字I/O接口电路(113)的工作状态指示；

所述存储器电路(17)包括Flash存储器和SDRAM存储器电路，分别用于存储非易失性和易失性数据；

所述固件电路(18)中存储集中控制主机工作所需的底层软件；

所述电源单元(3)包括电源接口电路(31)、AC转DC电路(32)以及DC转DC电路(33)。