在航空航天、軍事領(lǐng)域、工業(yè)控制等關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域中,需要高可靠性的保障。如何保證系統(tǒng)快速、精確、可靠、持久運行,是需要重點研究解決的關(guān)鍵問題之一,這需要系統(tǒng)具備冗余和容錯能力。本文研究了雙機冗余系統(tǒng)的容錯技術(shù)和方法,提出了基于雙機熱備份冗余模式的雙DSP系統(tǒng)方案。本文主要內(nèi)容分為三部分,分別是冗余方案的選擇,雙DSP系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。首先,本文研究了容錯處理技術(shù),對各種雙機冗余方式進行了詳細的介紹,比較了各種方案的優(yōu)缺點,進而根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用特點提出了雙余度熱備份DSP系統(tǒng)設(shè)計方案,該方案的特點是系統(tǒng)簡單高效,體積小,功耗低,響應(yīng)快,特別適合嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域。其次,對雙DSP系統(tǒng)硬件進行了詳細設(shè)計。先是介紹硬件結(jié)構(gòu)總體設(shè)計,根據(jù)應(yīng)用特點選擇合適的DSP和FPGA型號,然后再研究了雙機同步方式的基礎(chǔ)上確定了雙DSP系統(tǒng)同步設(shè)計,并對雙機通訊、檢錯邏輯和仲裁切換模塊進行了詳細的設(shè)計。系統(tǒng)采用雙口RAM以及McASP實現(xiàn)雙機通訊,采用FPGA可編程邏輯器件設(shè)計檢錯和仲裁切換電路,并進行了相關(guān)仿真實驗,驗證設(shè)計的正確性。最后,對系統(tǒng)軟件設(shè)計采用模塊化和層次化的設(shè)計,先介紹系統(tǒng)軟件的主要功能模塊及... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 雙機系統(tǒng)冗余技術(shù)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雙機系統(tǒng)冗余技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 雙機系統(tǒng)冗余技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 雙機系統(tǒng)仲裁策略國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.4 項目目標及論文內(nèi)容
        1.4.1 課題研究的難點分析
        1.4.2 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 雙機冗余系統(tǒng)的設(shè)計
    2.1 容錯處理技術(shù)及其對策
        2.1.1 容錯技術(shù)
        2.1.2 容錯技術(shù)
        2.1.3 軟件容錯和硬件容錯技術(shù)
    2.2 雙機系統(tǒng)冗余方式的比較與選擇
        2.2.1 雙機并聯(lián)冗余方式
        2.2.2 雙機表決冗余方式
        2.2.3 雙機旁聯(lián)冗余方式
        2.2.4 冗余方式的比較
    2.3 基于雙機熱備份冗余的方案設(shè)計
        2.3.1 雙機雙工互備模式
        2.3.2 雙機主從熱備份模式
        2.3.3 雙機熱備模式
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于雙DSP系統(tǒng)的控制器硬件設(shè)計
    3.1 基于熱備冗余方案的雙DSP系統(tǒng)硬件設(shè)計分析
        3.1.1 硬件結(jié)構(gòu)總體設(shè)計
        3.1.2 DSP型號選擇
        3.1.3 FPGA型號選擇
    3.2 基于雙DSP系統(tǒng)的同步設(shè)計與仿真
        3.2.1 幾種雙機同步方式
        3.2.2 時鐘同步與任務(wù)級松散同步結(jié)合的同步實現(xiàn)
        3.2.3 雙DSP間的通訊設(shè)計
    3.3 基于雙DSP系統(tǒng)的硬件仲裁器設(shè)計
        3.3.1 檢錯邏輯電路設(shè)計
        3.3.2 仲裁切換電路設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于雙DSP系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計概述
        4.1.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計方法
        4.1.2 雙DSP系統(tǒng)軟件功能與結(jié)構(gòu)
    4.2 系統(tǒng)管理程序設(shè)計
        4.2.1 雙機通訊軟件設(shè)計
        4.2.2 雙機同步實現(xiàn)
    4.3 容錯管理設(shè)計
        4.3.1 比較仲裁
        4.3.2 故障自檢
        4.3.3 系統(tǒng)控制重構(gòu)
    4.4 軟件容錯
        4.4.1 軟件容錯技術(shù)
        4.4.2 雙DSP系統(tǒng)軟件容錯設(shè)計
    4.5 失效模擬仿真
        4.5.1 硬件失效模擬
        4.5.2 軟件失效模擬
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：2957621