CN103309346B - 星载四通道FlexRay总线节点故障检测与恢复***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种星载四通道FlexRay总线节点故障检测与恢复***及方法,采用硬件电路对基于四通道FlexRay总线节点的两个FlexRay总线控制器的中断信号进行处理,把中断处理单元处理完的信号一方面传送给处理器,另一方面作为清狗信号传送给用于故障检测的看门狗进行清狗,当看门狗在设定时间内没有收到清狗信号则产生硬件复位信号对连个FlexRay控制器进行复位,同时产生故障中断信号,通知处理器对两个FlexRay控制器进行初始化,完成FlexRay通信节点的故障恢复。
Description
技术领域
本发明涉及一种星载四通道FlexRay(flexibleray灵活的线)总线节点故障检测与恢复***及方法,属于属计算机通信领域。
背景技术
FlexRay总线是一种串行通信的现场总线,传输速率高达10Mbps,具有很高的传输速率、可靠性和实时性。在汽车领域得到了广泛应用,例如BMWX54.8i电子控制减震器***、7X和奥迪A8的悬挂***和线控***等都采用了FlexRay总线。随着FlexRay总线技术的不断成熟,很多航天机构也对FlexRay总线做了一定的研究,例如NASA对FlexRay总线在空间中的应用做了一些适应性探索,我国的航天东方红卫星有限公司也对FlexRay总线做了一些前期的技术研究。
FlexRay总线节点由FlexRay总线控制器和总线驱动器两部分组成,其中每个总线控制器可以控制两个总线驱动器,每个总线控制器对应一个总线通道。在汽车领域通常采用双通道FlexRay总线设计,FlexRay总线A、FlexRay总线B。FlexRay总线A和FlexRay总线B虽然对应着不同的总线驱动器,但是都共用一个FlexRay总线控制器。而对于星上电子***来说,对网络节点通信的可靠性要求很高,这种双通道的冗余设计存在FlexRay总线控制器单点。由于目前FlexRay总线没有宇航级芯片,星载FlexRay总线节点电路模块只能采用非宇航级芯片,在轨情况下,容易受到空间环境(尤其是空间粒子)的影响而出现逻辑异常,导致通信异常或中断。为消除节点故障对总线通信的影响,本发明采用了四通道FlexRay总线冗余设计,规避双通道的冗余设计存在FlexRa总线控制器单点问题。
通过检索未发现国外与本发明相似的公开出版物及专利。
发明内容
本发明的技术解决问题是:提供了一种星载FlexRay总线的四通道冗余设计,规避了FlexRay总线双通道设计存在FlexRay总线控制器单点问题,针对星载FlexRay总线四通道冗余设计,提供了一种星载四通道FlexRay总线故障检测及处理***及方法,解决故障检测的可靠性和实时性问题,同时确保故障恢复。
本发明的技术解决方案是:一种星载四通道FlexRay总线节点故障检测与恢复***及方法,采用硬件电路对基于四通道FlexRay总线的FlexRay通信节点的两个FlexRay控制器的中断信号进行处理,把中断处理单元处理完的信号一方面传送给处理器,另一方面作为清狗信号传送给用于故障检测的看门狗进行清狗,当看门狗在设定时间内没有收到清狗信号则产生硬件复位信号对连个FlexRay控制器进行复位,同时产生故障报警中断信号,通知处理器对两个FlexRay控制器进行初始化,完成FlexRay通信节点的故障恢复,具体如下:
1、星载四通道FlexRay总线节点故障检测与恢复***具体如下:包括FlexRay-A总线、FlexRay-B总线、FlexRay-C总线、FlexRay-D总线、FlexRay总线控制器A、FlexRay总线控制器B、FlexRay总线驱动器A、FlexRay总线驱动器B、FlexRay总线驱动器C、FlexRay总线驱动器D、中断处理单元、看门狗和处理器;
FlexRay-A总线连接FlexRay总线驱动器A,FlexRay-B总线连接FlexRay总线驱动器B,FlexRay总线驱动器A和FlexRay总线驱动器B都连接FlexRay总线控制器A,FlexRay总线控制器A连接处理器;FlexRay-C总线连接FlexRay总线驱动器C,FlexRay-D总线连接FlexRay总线驱动器D,FlexRay总线驱动器C和FlexRay总线驱动器D都连接FlexRay总线控制器B,FlexRay总线控制器B连接处理器;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B之间还连接有中断处理单元,中断处理单元连接看门狗和处理器,看门狗连接处理器、FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B;
FlexRay总线驱动器A接收来自FlexRay-A总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器A,FlexRay总线驱动器B接收来自FlexRay-B总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器A;FlexRay总线控制器A接收到信号之后产生中断信号A,并将中断信号A发送给中断处理单元;FlexRay总线驱动器C接收来自FlexRay-C总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器B,FlexRay总线驱动器D接收来自FlexRay-D总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器B;FlexRay总线控制器B接收到信号之后产生中断信号B,并将中断信号B发送给中断处理单元;中断处理单元将中断信号A和中断信号B进行逻辑与运算产生数据接收中断信号,并将数据接收中断信号送入处理器的第一中断端口中,同时,中断处理单元将所述数据接收中断信号经过脉冲生成逻辑单元的处理产生脉冲,送入看门狗中;看门狗根据数据接收中断信号生成故障中断信号,并将数据接收中断信号同时输入到FlexRay总线控制器A中、FlexRay总线控制器B中和处理器的第二中断端口中。
2、星载四通道FlexRay总线节点故障检测与恢复方法,其特征在于,实现步骤如下:
第一步,当FlexRay总线控制器A处于工作状态,FlexRay总线控制器B处于非工作状态时:
(1)FlexRay-A总线处于正常工作状态,FlexRay-B总线处于非工作状态时:FlexRay总线控制器A接收FlexRay总线驱动器A发送的信息产生中断信号A,中断信号A为低电平信号,FlexRay总线控制器B处于非工作状态,输出为中断信号B为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-A总线有故障,则FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平信号,FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均硬件复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;
(2)FlexRay-A总线处于非工作状态,FlexRay-B总线处于正常工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器B发送的信息产生中断信号A,中断信号A为低电平信号,FlexRay总线控制器B处于非工作状态,输出为中断信号B为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-B总线有故障,则FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平信号,FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均硬件复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;
第二步,当FlexRay总线控制器A处于非正常工作状态,FlexRay总线控制器B处于正常工作状态时:
(1)FlexRay-C总线处于正常工作状态,FlexRay-D总线处于非工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器C发送的信息产生中断信号B,中断信号B为低电平信号,FlexRay总线控制器A处于非工作状态,输出为中断信号A为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-C总线有故障,则FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平信号,FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;
(2)FlexRay-C总线处于非工作状态,FlexRay-D总线处于正常工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器D发送的信息产生中断信号B,中断信号为低电平信号,FlexRay总线控制器A处于非工作状态,输出为中断信号A为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平。FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-D总线有故障,则FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平信号,FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位。
本发明与现有技术相比的有益效果是:
(1)FlexRay总线每个控制器芯片可以支持2个总线驱动器,每个总线驱动器支持一路FlexRay总线。本发明采用了2个FlexRay总线控制器芯片和4个总线驱动器,实现了FlexRay总线的四通道设计,有效规避了目前双通道设计存在一个FlexRay控制器的单点问题,增强了硬件设计的冗余度,采用四通道冗余设计,而且FlexRay总线4个通道可以传输相同的信息,保证了信息传输的可靠性。
(2)本发明采用自主的故障检测和恢复方式,当工作中的FlexRay控制器存在故障不能正常接收数据时,进而不能产生数据接收中断,经过中断处理单元和看门狗检测产生故障中断信号和相应的复位信号,自主实现FlexRay总线故障控制器的复位。本发明的故障检测与恢复方法提高星载FlexRay四通道故障检测和恢复的实时性和自主性。
附图说明
图1为本发明一种星载四通道FlexRay总线节点故障检测与恢复***原理示意;
具体实施方式
本发明是一种星载四通道FlexRay总线节点故障自检测与恢复***及方法,采用了看门狗对四通道FlexRay总线的故障进行了检测,并通过掉电复位和软件重新初始化的处理方式对故障进行恢复。
一个FlexRay总线控制器支持两个通道,例如FlexRay总线控制器A支持FlexRay-A总线和FlexRay-B总线;FlexRay总线控制器B支持FlexRay-C总线和FlexRay-D总线;采用双通道的FlexRay总线通信模式存在FlexRay总线控制器单点问题,为了确保卫星电子***通信的可靠星,本发明采用了四通道的FlexRay总线通信模式,通过FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B支持FlexRay-A总线、FlexRay-B总线、FlexRay-C总线和FlexRay-D总线。四通道模式模式采用FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B两个控制器,有效避免了FlexRay总线节点的单点问题。通常情况下只有FlexRay-A总线和FlexRay-B总线工作,也就是只有FlexRay总线控制器A工作,FlexRay-A总线和FlexRay-B总线传输相同的信息。FlexRay总线控制器和FlexRay总线驱动器都属于常规电路,有专用的芯片。
看门狗通常有一个清狗信号输入引脚和一个狗咬输出引脚,同时可设定(制造时设定或电路中设定)狗咬时间,当看门狗的清狗信号输入引脚在狗咬时间内收到清狗信号(通常为一个低电平脉冲),则不产生狗咬信号,输出保持高电平,当在狗咬时间内没有收到清狗信号,则产生狗咬输出信号,通常为一个低电平脉冲。看门狗属于常规电路,有专用芯片实现其功能。
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
如图1所示,为本发明的一种星载四通道FlexRay总线节点故障恢复***的原理框图,***包括FlexRay-A总线、FlexRay-B总线、FlexRay-C总线、FlexRay-D总线、FlexRay总线控制器A、FlexRay总线控制器B、FlexRay总线驱动器A、FlexRay总线驱动器B、FlexRay总线驱动器C、FlexRay总线驱动器D、中断处理单元、看门狗和处理器。
FlexRay-A总线连接FlexRay总线驱动器A,FlexRay-B总线连接FlexRay总线驱动器B,FlexRay总线驱动器A和FlexRay总线驱动器B都连接FlexRay总线控制器A,FlexRay总线控制器A连接处理器;FlexRay-C总线连接FlexRay总线驱动器C,FlexRay-D总线连接FlexRay总线驱动器D,FlexRay总线驱动器C和FlexRay总线驱动器D都连接FlexRay总线控制器B,FlexRay总线控制器B连接处理器;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B之间还连接有中断处理单元,中断处理单元连接看门狗和处理器,看门狗连接处理器、FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B。
其中,FlexRay总线控制器可采用飞思卡尔的MFC4310芯片,或其他类相同功能的芯片,FlexRay总线驱动器可采用NXP公司的TJA1080A芯片或其他相同功能的芯片。处理器可选用单片机、ARM、DSP、FPGA等。
FlexRay总线驱动器A接收来自FlexRay-A总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器A,FlexRay总线驱动器B接收来自FlexRay-B总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器A;FlexRay总线控制器A接收到信号之后产生中断信号A,并将中断信号A发送给中断处理单元;FlexRay总线驱动器C接收来自FlexRay-C总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器B,FlexRay总线驱动器D接收来自FlexRay-D总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器B;FlexRay总线控制器B接收到信号之后产生中断信号B,并将中断信号B发送给中断处理单元;中断处理单元将中断信号A和中断信号B进行逻辑与运算产生数据接收中断信号,并将数据接收中断信号送入处理器的第一中断端口(INT1引脚)中,同时,中断处理单元将所述数据接收中断信号经过脉冲生成逻辑单元的处理产生脉冲,送入看门狗中,脉冲生成逻辑单元属于常规电路,可采用FPGA来实现,看门狗可选取MAXIM公司的MAX6746芯片或其它类似功能看门狗芯片;看门狗根据数据接收中断信号生成故障中断信号,并将数据接收中断信号同时输入到FlexRay总线控制器A中、FlexRay总线控制器B中和处理器的第二中断端口(INT2引脚)中。
星载四通道FlexRay总线节点故障检测与恢复方法,其实现步骤如下:
第一步,当FlexRay总线控制器A处于工作状态,FlexRay总线控制器B处于非工作状态时:
(1)FlexRay-A总线处于正常工作状态,FlexRay-B总线处于非工作状态时:FlexRay总线控制器A接收FlexRay总线驱动器A发送的信息产生中断信号A,中断信号A为低电平信号,FlexRay总线控制器B处于非工作状态,输出为中断信号B为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理。
若FlexRay-A总线有故障,则FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平信号,FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位。
(2)FlexRay-A总线处于非工作状态,FlexRay-B总线处于正常工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器B发送的信息产生中断信号A,中断信号A为低电平信号,FlexRay总线控制器B处于非工作状态,输出为中断信号B为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理。
若FlexRay-B总线有故障,则FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平信号,FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位。
第二步,当FlexRay总线控制器A处于非正常工作状态,FlexRay总线控制器B处于正常工作状态时:
(1)FlexRay-C总线处于正常工作状态,FlexRay-D总线处于非工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器C发送的信息产生中断信号B,中断信号B为低电平信号,FlexRay总线控制器A处于非工作状态,输出为中断信号A为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平。FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理。
若FlexRay-C总线有故障,则FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平信号,FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位。
(2)FlexRay-C总线处于非工作状态,FlexRay-D总线处于正常工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器D发送的信息产生中断信号B,中断信号B为低电平信号,FlexRay总线控制器A处于非工作状态,输出为中断信号A为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平。FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理。
若FlexRay-D总线有故障,则FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平信号,FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (2)
1.星载四通道FlexRay总线节点故障检测与恢复***,其特征在于:包括FlexRay-A总线、FlexRay-B总线、FlexRay-C总线、FlexRay-D总线、FlexRay总线控制器A、FlexRay总线控制器B、FlexRay总线驱动器A、FlexRay总线驱动器B、FlexRay总线驱动器C、FlexRay总线驱动器D、中断处理单元、看门狗和处理器;
FlexRay-A总线连接FlexRay总线驱动器A,FlexRay-B总线连接FlexRay总线驱动器B,FlexRay总线驱动器A和FlexRay总线驱动器B都连接FlexRay总线控制器A,FlexRay总线控制器A连接处理器;FlexRay-C总线连接FlexRay总线驱动器C,FlexRay-D总线连接FlexRay总线驱动器D,FlexRay总线驱动器C和FlexRay总线驱动器D都连接FlexRay总线控制器B,FlexRay总线控制器B连接处理器;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B之间还连接有中断处理单元,中断处理单元连接看门狗和处理器,看门狗连接处理器、FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B;
FlexRay总线驱动器A接收来自FlexRay-A总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器A,FlexRay总线驱动器B接收来自FlexRay-B总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器A;FlexRay总线控制器A接收到信号之后产生中断信号A,并将中断信号A发送给中断处理单元;FlexRay总线驱动器C接收来自FlexRay-C总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器B,FlexRay总线驱动器D接收来自FlexRay-D总线的信号并将该信号发送给FlexRay总线控制器B;FlexRay总线控制器B接收到信号之后产生中断信号B,并将中断信号B发送给中断处理单元;中断处理单元将中断信号A和中断信号B进行逻辑与运算产生数据接收中断信号,并将数据接收中断信号送入处理器的第一中断端口中,同时,中断处理单元将所述数据接收中断信号经过脉冲生成逻辑单元的处理产生脉冲,送入看门狗中;看门狗根据数据接收中断信号生成故障中断信号,并将数据接收中断信号同时输入到FlexRay总线控制器A中、FlexRay总线控制器B中和处理器的第二中断端口中;
所述***实现过程为:
第一步,当FlexRay总线控制器A处于工作状态,FlexRay总线控制器B处于非工作状态时:
(1)FlexRay-A总线处于正常工作状态,FlexRay-B总线处于非工作状态时:FlexRay总线控制器A接收FlexRay总线驱动器A发送的信息产生中断信号A,中断信号A为低电平信号,FlexRay总线控制器B处于非工作状态,输出为中断信号B为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-A总线有故障,则FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平信号,FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均硬件复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;
(2)FlexRay-A总线处于非工作状态,FlexRay-B总线处于正常工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器B发送的信息产生中断信号A,中断信号A为低电平信号,FlexRay总线控制器B处于非工作状态,输出为中断信号B为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-B总线有故障,则FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平信号,FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均硬件复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;
第二步,当FlexRay总线控制器A处于非正常工作状态,FlexRay总线控制器B处于正常工作状态时:
(1)FlexRay-C总线处于正常工作状态,FlexRay-D总线处于非工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器C发送的信息产生中断信号B,中断信号B为低电平信号,FlexRay总线控制器A处于非工作状态,输出为中断信号A为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-C总线有故障,则FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平信号,FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;
(2)FlexRay-C总线处于非工作状态,FlexRay-D总线处于正常工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器D发送的信息产生中断信号B,中断信号为低电平信号,FlexRay总线控制器A处于非工作状态,输出为中断信号A为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-D总线有故障,则FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平信号,FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位。
2.星载四通道FlexRay总线节点故障检测与恢复方法,其特征在于,实现步骤如下:
第一步,当FlexRay总线控制器A处于工作状态,FlexRay总线控制器B处于非工作状态时:
(1)FlexRay-A总线处于正常工作状态,FlexRay-B总线处于非工作状态时:FlexRay总线控制器A接收FlexRay总线驱动器A发送的信息产生中断信号A,中断信号A为低电平信号,FlexRay总线控制器B处于非工作状态,输出为中断信号B为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-A总线有故障,则FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平信号,FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均硬件复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;
(2)FlexRay-A总线处于非工作状态,FlexRay-B总线处于正常工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器B发送的信息产生中断信号A,中断信号A为低电平信号,FlexRay总线控制器B处于非工作状态,输出为中断信号B为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-B总线有故障,则FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平信号,FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均硬件复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;
第二步,当FlexRay总线控制器A处于非正常工作状态,FlexRay总线控制器B处于正常工作状态时:
(1)FlexRay-C总线处于正常工作状态,FlexRay-D总线处于非工作状态时:FlexRay总线控制器B接收FlexRay总线驱动器C发送的信息产生中断信号B,中断信号B为低电平信号,FlexRay总线控制器A处于非工作状态,输出为中断信号A为高电平信号,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为低电平,看门狗接收到低电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为高电平;FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的高电平后不做处理;处理器的中断端口均为低电平有效,则当处理器接收到的数据接收中断信号为低电平,故障中断信号为高电平时,处理器正常工作,不对FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B进行处理;
若FlexRay-C总线有故障,则FlexRay总线控制器B输出的中断信号B为高电平信号,FlexRay总线控制器A输出的中断信号A为高电平,经过中断处理单元的处理,输出的数据接收中断信号为高电平,看门狗接收到高电平的数据接收中断信号,输出的故障中断信号为低电平,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B接收到故障中断信号的低电平后,FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B均复位;当处理器接收到的数据接收中断信号为高电平,故障中断信号为低电平时,处理器发送信号给FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B,通过重新配置FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B中寄存器的值使得FlexRay总线控制器A和FlexRay总线控制器B复位;
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