專利名稱：一種雙處理器星載計算機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種航天應(yīng)用的雙處理器，具有自主仲 裁、自動切換、自動斷電配置的星載計算機及其實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著微小型航天器技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代小衛(wèi)星在體積、重量、成本和功耗均不斷 降低的同時，功能卻不斷增強。要求現(xiàn)有的星載計算機不但能夠在單片芯片上集成大量硬 件電路和計算單元，而且能夠根據(jù)任務(wù)需求靈活配置計算機內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)與外部接口，從 而擁有強大的計算能力與較高的集成度?，F(xiàn)有雙處理器的星載計算機在工作過程中，即需要保證地面遙控指令切機的功能 有效，同時還需要滿足任務(wù)期間在軌自主的計算機切換，避免了現(xiàn)有雙處理器的星載計算 機兵乓切換問題，同時雙處理器分別以FPGA以及高可靠性ESC32標準的處理器為核心，即 可以保證單機的動態(tài)可重構(gòu)性能，又可以提升系統(tǒng)的可靠性。但，現(xiàn)有的雙處理器的自主切 換是相互的，存在乒乓搶權(quán)的可能.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有雙處理器的星載計算機中的仲裁方法存在的難以避免的兵 乓切換問題，以及乒乓搶權(quán)問題，提出了一種雙處理器星載計算機。本發(fā)明的雙處理器星載計算機是帶有仲裁模塊的星載計算機，所述星載計算機由 主計算機、從計算機、電源及仲裁模塊、IO模塊以及底板組成，所述主計算機、從計算機、電 源及仲裁模塊和IO模塊均固定在底板上，所述底板上還固定有控制使能信號線、電源線、 主CPU數(shù)據(jù)地址總線和從CPU數(shù)據(jù)地址總線，所述電源及仲裁模塊由主CPU用DC/DC電源 轉(zhuǎn)換模塊、從CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊和仲裁模塊組成；從CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊； 所述主計算機包括主CPU模塊和主CPU的IO控制模塊，主CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊為主 CPU的IO控制模塊提供隔離直流供電電源；主CPU模塊和主CPU的IO控制模塊通過主CPU 數(shù)據(jù)地址總線連接；從計算機包括從CPU模塊和從CPU的IO控制模塊，從CPU模塊和從CPU 的IO控制模塊通過從CPU數(shù)據(jù)地址總線連接，從CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊為從CPU的IO 控制模塊提供隔離直流供電電源；仲裁模塊用于輸出主CPU使能信號給主計算機或者輸出 從CPU使能信號給從計算機進而實現(xiàn)控制切換主計算機當班工作或者從計算機當班工作 的功能。本發(fā)明提出了一種新型的仲裁邏輯關(guān)系，既保證了地面遙控指令切機的功能，同 時也滿足任務(wù)期間在軌自主的計算機切換，盡可能的確保仲裁電路的穩(wěn)定性，消除單點故 障，這種仲裁關(guān)系改變了傳統(tǒng)星載計算機切換過程中難以避免的乒乓切換問題，同時也更 大程度上將兩個處于熱備份狀態(tài)的主從計算機的IO控制使能信號隔離，避免主從計算機 接口的交叉，為今后衛(wèi)星星載計算機在軌應(yīng)用奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。針對傳統(tǒng)星載計算機在系統(tǒng)可重構(gòu)方面的不足，提出了一種雙處理器可重構(gòu)星載計算機設(shè)計方法。該方法基于FPGA開發(fā)可重構(gòu)星載計算機，可以根據(jù)任務(wù)需求自主調(diào)節(jié)硬 件結(jié)構(gòu)的能力，加速處理速度，并且完成通過自斷電、主動被動重構(gòu)的機制提高單處理器的 應(yīng)對空間環(huán)境的能力；同時配備具有高可靠性的ERC32處理器計算機，實現(xiàn)雙處理的冗余。 目前已經(jīng)進行了工程樣機的研制，經(jīng)過對比實驗，結(jié)果顯示雙處理器可重構(gòu)星載計算機對 多任務(wù)的并行處理能力得到明顯增強，同時使得可重構(gòu)星載計算機對系統(tǒng)利用效率得到提 高，對輻射損傷的應(yīng)對能力也得到增強。本星載計算機主要任務(wù)概括如下1)、接收、解包和處理來自遙控單元的上行遙控指令和注入數(shù)據(jù)，完成遙控驗證 后，將指令和數(shù)據(jù)分配到飛行器各分系統(tǒng)；2)、采集衛(wèi)星工程遙測數(shù)據(jù)和有效載荷遙測數(shù)據(jù)，進行處理、存儲，并匯集所有需 經(jīng)遙測通道傳送的信息，打包后送遙測信道下發(fā)；3)、實現(xiàn)任務(wù)管理；4)、實現(xiàn)衛(wèi)星的姿態(tài)與軌道控制任務(wù)；5)、實現(xiàn)有效載荷管理；6)、為衛(wèi)星提供同步信號及時間信息；7)、實現(xiàn)各處理器間的狀態(tài)信息交互；8)、實現(xiàn)星間信息交互功能。


圖1是一種雙處理器星載計算機的主機板布局示意圖，圖2是本發(fā)明所說的星載 計算機中的星箭分離信號的一種具體實現(xiàn)電路；圖3是本發(fā)明所說的星載計算機中的地面 遙控自主切機使能信號的一種具體實現(xiàn)電路；圖4是本發(fā)明所說的星載計算機中的地面遙 控切主機命令信號和地面遙控切從機命令信號的一種實現(xiàn)電路；圖5是本發(fā)明所說的星載 計算機中主計算機當班條件的邏輯圖，圖6是一種實現(xiàn)圖5所示邏輯關(guān)系的電路原理圖；圖 7本發(fā)明所說的星載計算機中從計算機當班條件的邏輯圖；圖8是實現(xiàn)圖7所示邏輯關(guān)系 的一種電路原理圖。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式所述的雙處理器星載計算機是帶有仲裁模塊的星載 計算機，所述星載計算機由主計算機、從計算機、電源及仲裁模塊、IO模塊以及底板組成，所 述主計算機、從計算機、電源及仲裁模塊和IO模塊均固定在底板上，所述底板上還固定有 控制使能信號線、電源線、主CPU數(shù)據(jù)地址總線和從CPU數(shù)據(jù)地址總線，所述電源及仲裁模 塊由主CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊、從CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊和仲裁模塊組成；從CPU 用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊；所述主計算機包括主CPU模塊和主CPU的IO控制模塊，主CPU用 DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊為主CPU的IO控制模塊提供隔離直流供電電源；主CPU模塊和主CPU 的IO控制模塊通過主CPU數(shù)據(jù)地址總線連接；從計算機包括從CPU模塊和從CPU的IO控 制模塊，從CPU模塊和從CPU的IO控制模塊通過從CPU數(shù)據(jù)地址總線連接，從CPU用DC/DC 電源轉(zhuǎn)換模塊為從CPU的IO控制模塊提供隔離直流供電電源；仲裁模塊用于輸出主CPU使 能信號給主計算機或者輸出從CPU使能信號給從計算機進而實現(xiàn)控制切換主計算機當班工作或者從計算機當班工作的功能。主CPU的IO控制模塊包括主CPU的通信模塊和主CPU的開關(guān)模塊，主CPU使能信 號同時輸出給主CPU的通信模塊和主CPU的開關(guān)模塊控制其工作。從CPU的IO控制模塊包括從CPU的通信模塊和從CPU的開關(guān)模塊，從CPU使能信 號同時輸出給從CPU的通信模塊和從CPU的開關(guān)模塊控制其工作。仲裁模塊在輸出主CPU使能信號的同時，還輸出主計算機電源自斷電指令信號給 主CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊，控制該主CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊斷電；仲裁模塊在輸出從CPU使能信號的同時，還輸出從計算機電源自斷電指令信號給 從CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊，控制該從CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊斷電；仲裁模塊接收的信號有主計算機發(fā)出的主計算機準備好信號、主計算機自主切 機標志信號；從計算機發(fā)出的從計算機準備好信號；星箭分離信號、地面遙控切機指令信號、地面遙控自主切機使能信號、地面遙控切 主機命令信號、地面遙控切從機命令信號。所述主計算機準備好信號，由主計算機輸出給仲裁模塊；該信號是當主計算機自 身狀態(tài)完好，具備當班的計算機能力的情況下，主計算機輸出該信號。所述自主切機使能信號，是由測控應(yīng)答機(衛(wèi)星上的其他設(shè)備，不是星載計算機 內(nèi)部的)接收到的來自地面的遙控信號；該信號有效時，仲裁模塊處于自動切機工作狀態(tài)； 否則，為不能進行自主切機工作狀態(tài)，即無法進行自主主從計算機切換。該信號的初始狀 態(tài)為有效狀態(tài)。所述主計算機準備好信號，是由主計算機輸出給仲裁模塊的；當主計算機自身狀 態(tài)完好，具備當班的計算機能力的情況下，輸出該信號。地面遙控切主機命令信號和地面遙控切從機命令信號，是由測控應(yīng)答機(衛(wèi)星上 的其他設(shè)備，不是星載計算機內(nèi)部的)接收到的來自地面的遙控信號，該信號屬于地面遙 控指令，該信號屬于地面遙控指令，具有最高切換權(quán)限。參見圖1所示，本實施方式所述的雙處理器星載計算機的一種主機板布局示意 圖，該種布局是設(shè)置底板，底板上設(shè)計有各種數(shù)據(jù)總線和電源線，然后將CPUA板、CPUB板、 電源及仲裁板、IO板通過插接件插接在底板上，各個板之間通過底板上的數(shù)據(jù)總線和電源 線連接在一起。其中，所述CPUA板上為主計算機的主CPU模塊電路，CPUB板為從計算機的 從CPU模塊電路，所述電源板上為電源及仲裁模塊的電路，IO板上是IO模塊的電路，包與 CPUA板連接的主計算機的主CPU的IO控制模塊電路和與CPUB板連接的從計算機的從CPU 的IO控制模塊電路。
具體實施方式
二 參見圖2說明本實施方式。本實施方式是對具體實施方式
一所 述的雙處理器星載計算機進一步限定，本實施方式中的星箭分離信號采用下述硬件電路實 現(xiàn)該電路包括磁保持繼電器、多個二極管和多個電阻組成，其中，磁保持繼電器的第一線 圈和限流電阻串聯(lián)連接在線圈供電電源的正極和星箭分離信號HJFL之間，該線圈與兩個 二極管串聯(lián)形成線圈保護放電回路，該線圈對應(yīng)的第一組單刀雙擲開關(guān)的動觸點為星箭分 離信號輸出端，該第一組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜觸點連接數(shù)字電源地，常開觸點連接數(shù)字 電源正極；該磁保持繼電器的第二線圈的一端通過限流電阻與線圈供電電源的正極連接，該線圈的同時與兩個二極管的陽極連接，其中一個二極管的陰極為上電復位信號P0WER_ SET輸出端，另一個二極管的陰極為系統(tǒng)主復位信號MAIN_RESET輸出端；該線圈與兩個二 極管串聯(lián)形成線圈保護放電回路，第二線圈對應(yīng)的第二組單刀雙擲開關(guān)的動觸點與第一組 單刀雙擲開關(guān)的動觸點連接，該組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點與第一組單刀雙擲開關(guān)的常 開靜觸點連接，該組單刀雙擲開關(guān)的常閉常閉靜觸點與第一組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜觸點 連接。上述兩個限流電阻可采用由多個電路并聯(lián)組成，以提高可靠性。所述星箭分離信號是在衛(wèi)星發(fā)射升空后，由運載火箭輸出，該信號采用OC門輸 出。該信號作為啟動星載計算機仲裁模塊工作的關(guān)鍵信號。本實施方式中采用磁保持繼電器控制輸出，確保星箭分離信號保持有效，為地面 測試驗證，星載計算機預留星箭分離信號復位信號。
具體實施方式
三參見圖3說明本實施方式。本實施方式是對具體實施方式
一所 述的雙處理器星載計算機的進一步限定，本實施方式中的地面遙控自主切機使能信號采用 下述硬件電路實現(xiàn)該電路由磁保持繼電器和多個電阻、多個二極管組成，所述磁保持繼電 器的一端通過限流電阻和線圈供電電源的正極連接在，該線圈的另一端同時與三個二極管 的陽極連接，所述三個二極管的陰極分別為自主切機使能信號輸出端、上電復位信號輸出 端和系統(tǒng)復位信號輸出端；第一線圈與兩個二極管串聯(lián)組成線圈保護放電回路；第一線圈 對應(yīng)的第一組單刀雙擲開關(guān)的動觸點為允許主計算機切機信號輸出端，該組單刀雙擲開關(guān) 的常閉靜觸點連接數(shù)字電源地，該組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點連接數(shù)字電源正極；該磁 保持繼電器的另一組線圈的一端通過限流電阻與線圈供電電源連接，該線圈的另一端同時 與兩個二極管的陽極連接，該線圈與兩個二極管串聯(lián)組成線圈保護放電回路；所述兩個二 極管的陰極分別是地面遙控切換到主機信號TC_CPUA輸出端和地面遙控切換到從機信號 TC_CPUB輸出端；該線圈對應(yīng)的第二組單刀雙擲開關(guān)的動觸點與第一組單刀雙擲開關(guān)的動 觸點連接，并且還通過電阻和數(shù)字電源地連接；所述第二組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜觸點與 第一組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜觸點連接，所述第二組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點與第一組 單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點連接。本實施方式中所述的限流電阻可以采用多個電阻并聯(lián)實現(xiàn)。該信號由地面遙測指令確定，規(guī)定自主切機使能狀態(tài)下才能夠根據(jù)在軌主從計算 機的狀態(tài)進行自動切機工作，如果自主切機使能禁止，則無法進行自主主從計算機切換。整個星載計算機上電或整機復位后，自主切機使能是允許狀態(tài)，如果利用地面指 令進行切機后，將破壞自主切機使能狀態(tài)，需要對通過地面指令重新設(shè)置自主切機使能。
具體實施方式
四參見圖4說明本實施方式。本實施方式是對具體實施方式
一所 述的雙處理器星載計算機的進一步限定，本實施方式中的地面遙控切主機命令信號和地面 遙控切從機命令信號采用相同電路實現(xiàn)，本實施方式對實現(xiàn)地面遙控切主機命令信號的硬 件電路做進一步說明，該電路由磁保持繼電器和多個電阻、多個二極管組成，磁保持繼電器 的第一線圈的一端通過限流電阻和線圈供電電源連接，該線圈的另一端為地面遙控切換到 主機信號TC_CPUA信號輸出端；該線圈和兩個二極管串聯(lián)組成放電回路；該線圈對應(yīng)的第 一組單刀雙擲開關(guān)的動觸點為地面遙控切主機命令信號輸出端，該組單刀雙擲開關(guān)的常閉 靜觸點和數(shù)字電源地連接，該組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點和數(shù)字電源正極連接；該磁保持繼電器的第二線圈的一端通過限流電阻和線圈供電電源連接，該線圈的另一端與二極管 的陽極連接，該二極管的陰極為主機不工作信號CPUA_0FF信號輸出端，該線圈和兩個二極 管串聯(lián)組成線圈保護放電回路，該線圈對應(yīng)的第二組單刀雙擲開關(guān)的動觸點和第一組單刀 雙擲開關(guān)的動觸點連接，所述第二組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜觸點和第一組單刀雙擲開關(guān)的 常閉靜觸點連接，所述第二組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點和第一組單刀雙擲開關(guān)的常開靜 觸點連接。該電路輸出的地面遙控切主機命令信號高電平為有效信號。該信號屬于地面遙測指令。具有最高切換權(quán)限，不用考慮主從計算機的狀態(tài)直接 切換。
具體實施方式
五本實施方式是具體實施方式
一至四任意一個實施方式所述的雙 處理器星載計算機中的仲裁模塊的仲裁邏輯作進一步說明，所述仲裁邏輯關(guān)系為主計算機使能信號有效的條件，即主計算機當班條件為，參見圖5、7所示，星箭分離信號無效、從計算機輸出使能信號無效并且主計算機準備好信號有效 時；其中，所述有效為邏輯1，無效為邏輯0 ；或者，遙控切主計算機信號有效。該條件的邏輯關(guān)系參見圖5所示。圖6是實現(xiàn)該邏輯關(guān)系的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。主計算機當班由星箭分離信號以及地面遙控切機指令決定。運載段結(jié)束時，已完 成星箭分離，該過程向仲裁產(chǎn)生星箭分離信號，若主計算機發(fā)出準備好信號后，則控制權(quán)交 給主計算機；此時從計算機的CAN、RS422、ONOFF輸出使能為低電平，如果采用地面指令切 換，則直接控制主計算機使能。從計算機使能信號有效的條件，即從計算機當班條件為，參見圖7、9所示主計算機輸出使能信號無效、切機使能標志位有效、主計算機準備好信號無效并 且從計算機準備好標志有效；或者，主計算機自主切機信號有效，并且切機使能標志有效；或者，遙控切從計算機信號有效。所述“切機使能標志”是由地面站根據(jù)衛(wèi)星以及星載計算機的工作狀態(tài)通過發(fā)送 遙控指令完成設(shè)置的。所述從計算機準備好信號，是由從計算機輸出給沖裁模塊的；當從計算機自身狀 態(tài)完好，具備當班的計算機能力的情況下，輸出該信號。主計算機自主切機信號，是由主計算機輸出給仲裁模塊的；當主計算機出現(xiàn)故障 等情況時，輸出該信號。該條件的邏輯關(guān)系參見圖7所示。圖8是實現(xiàn)該邏輯關(guān)系的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。從計算機是否當班，由主計算機輸出狀態(tài)或主計算機的看門狗電路輸出信號以及 地面遙控切機指令決定。仲裁模塊根據(jù)星載計算機飛行階段的不同來劃分主從工作模式，仲裁模塊提供主 計算機從計算機熱間的主從關(guān)系劃分和相應(yīng)的切機控制功能。主計算機從計算機自主切換僅用于星載計算機的在軌運行段，當主計算機出現(xiàn)故 障而衛(wèi)星又不在遙控范圍內(nèi)時完成處理器間自主切機，即由從計算機工作完成星載計算機 的飛行任務(wù)，并且只能從主計算機切換到從計算機，不能從從計算機切換到主計算機。
另外，除了仲裁模塊的切機功能以外，還有主計算機自主切機功能，例如看門狗 切機和軟件切機。所述看門狗切機，是在執(zhí)行主任務(wù)期間主計算機中的軟件跑飛，導致看門 狗連續(xù)狗咬多次的話，看門狗電路將發(fā)出硬件切機指令啟動從計算機進行當班工作。所述軟件切機，是在計算機工作期間，主計算機和從計算機均定期對設(shè)備自身完 成自檢，當自檢不通過時，會進入相應(yīng)的故障處理程序，該計算機準備好信號無效。本發(fā)明所述的雙處理器星載計算機，不局限于上述個實施方式所述的技術(shù)方案， 還可以是上述各實施方式所述的技術(shù)特征的合理組合。
權(quán)利要求
1.一種雙處理器星載計算機，該星載計算機是帶有仲裁模塊的星載計算機，其特征在 于，該星載計算機是基于FPGA開發(fā)的，所述星載計算機由主計算機、從計算機、電源及仲裁 模塊、IO模塊以及底板組成，所述主計算機、從計算機、電源及仲裁模塊和IO模塊均固定在 底板上，所述底板上還固定有控制使能信號線、電源線、主CPU數(shù)據(jù)地址總線和從CPU數(shù)據(jù) 地址總線，所述電源及仲裁模塊由主CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊、從CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換 模塊和仲裁模塊組成；從CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊；所述主計算機包括主CPU模塊和主 CPU的IO控制模塊，主CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊為主CPU的IO控制模塊提供隔離直流供 電電源；主CPU模塊和主CPU的IO控制模塊通過主CPU數(shù)據(jù)地址總線連接；從計算機包括 從CPU模塊和從CPU的IO控制模塊，從CPU模塊和從CPU的IO控制模塊通過從CPU數(shù)據(jù) 地址總線連接，從CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊為從CPU的IO控制模塊提供隔離直流供電電 源；仲裁模塊用于輸出主CPU使能信號給主計算機或者輸出從CPU使能信號給從計算機進 而實現(xiàn)控制切換主計算機當班工作或者從計算機當班工作的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙處理器星載計算機，其特征在于所述主CPU的IO控制 模塊包括主CPU的通信模塊和主CPU的開關(guān)模塊，主CPU使能信號同時輸出給主CPU的通 信模塊和主CPU的開關(guān)模塊控制其工作；所述從CPU的IO控制模塊包括從CPU的通信模塊和從CPU的開關(guān)模塊，從CPU使能信 號同時輸出給從CPU的通信模塊和從CPU的開關(guān)模塊控制其工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙處理器星載計算機，其特征在于所述仲裁模塊在輸出 主CPU使能信號的同時，還輸出主計算機電源自斷電指令信號給主CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換 模塊，控制該主CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊斷電；仲裁模塊在輸出從CPU使能信號的同時，還輸出從計算機電源自斷電指令信號給從 CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊，控制該從CPU用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊斷電；仲裁模塊接收的信號有主計算機發(fā)出的主計算機準備好信號、主計算機自主切機標 志信號；從計算機發(fā)出的從計算機準備好信號；星箭分離信號、地面遙控切機指令信號、地 面遙控自主切機使能信號、地面遙控切主機命令信號、地面遙控切從機命令信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙處理器星載計算機，其特征在于所述主計算機準備好 信號，由主計算機輸出給仲裁模塊；該信號是當主計算機自身狀態(tài)完好，具備當班的計算機 能力的情況下，主計算機輸出該信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙處理器星載計算機，其特征在于所述自主切機使能信 號，是由測控應(yīng)答機接收到的來自地面的遙控信號；該信號有效時，仲裁模塊處于自動切機 工作狀態(tài)；否則，為不能進行自主切機工作狀態(tài)，即無法進行自主主從計算機切換。該信 號的初始狀態(tài)為有效狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙處理器星載計算機，其特征在于地面遙控切主機命令 信號和地面遙控切從機命令信號，是由測控應(yīng)答機接收到的來自地面的遙控信號，該信號 屬于地面遙控指令，該信號屬于地面遙控指令，具有最高切換權(quán)限。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙處理器星載計算機，其特征在于，所述星箭分離信號 采用下述硬件電路實現(xiàn)該電路包括磁保持繼電器、多個二極管和多個電阻組成，其中，磁 保持繼電器的第一線圈和限流電阻串聯(lián)連接在線圈供電電源的正極和星箭分離信號HJFL 之間，該線圈與兩個二極管串聯(lián)形成線圈保護放電回路，該線圈對應(yīng)的第一組單刀雙擲開關(guān)的動觸點為星箭分離信號輸出端，該第一組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜觸點連接數(shù)字電源 地，常開觸點連接數(shù)字電源正極；該磁保持繼電器的第二線圈的一端通過限流電阻與線圈 供電電源的正極連接，該線圈的同時與兩個二極管的陽極連接，其中一個二極管的陰極為 上電復位信號P0WER_SET輸出端，另一個二極管的陰極為系統(tǒng)主復位信號MAIN_RESET輸出 端；該線圈與兩個二極管串聯(lián)形成線圈保護放電回路，第二線圈對應(yīng)的第二組單刀雙擲開 關(guān)的動觸點與第一組單刀雙擲開關(guān)的動觸點連接，該組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點與第一 組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點連接，該組單刀雙擲開關(guān)的常閉常閉靜觸點與第一組單刀雙 擲開關(guān)的常閉靜觸點連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙處理器星載計算機，其特征在于，所述地面遙控自主 切機使能信號采用下述硬件電路實現(xiàn)該電路由磁保持繼電器和多個電阻、多個二極管組 成，所述磁保持繼電器的一端通過限流電阻和線圈供電電源的正極連接在，該線圈的另一 端同時與三個二極管的陽極連接，所述三個二極管的陰極分別為自主切機使能信號輸出 端、上電復位信號輸出端和系統(tǒng)復位信號輸出端；第一線圈與兩個二極管串聯(lián)組成線圈保 護放電回路；第一線圈對應(yīng)的第一組單刀雙擲開關(guān)的動觸點為允許主計算機切機信號輸 出端，該組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜觸點連接數(shù)字電源地，該組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點 連接數(shù)字電源正極；該磁保持繼電器的另一組線圈的一端通過限流電阻與線圈供電電源連 接，該線圈的另一端同時與兩個二極管的陽極連接，該線圈與兩個二極管串聯(lián)組成線圈保 護放電回路；所述兩個二極管的陰極分別是地面遙控切換到主機信號TC_CPUA輸出端和地 面遙控切換到從機信號TC_CPUB輸出端；該線圈對應(yīng)的第二組單刀雙擲開關(guān)的動觸點與第 一組單刀雙擲開關(guān)的動觸點連接，并且還通過電阻和數(shù)字電源地連接；所述第二組單刀雙 擲開關(guān)的常閉靜觸點與第一組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜觸點連接，所述第二組單刀雙擲開關(guān) 的常開靜觸點與第一組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙處理器星載計算機，其特征在于，所述地面遙控切主 機命令信號和地面遙控切從機命令信號采用相同電路實現(xiàn)，所述實現(xiàn)地面遙控切主機命 令信號的硬件電路由磁保持繼電器和多個電阻、多個二極管組成，磁保持繼電器的第一線 圈的一端通過限流電阻和線圈供電電源連接，該線圈的另一端為地面遙控切換到主機信 號TC_CPUA信號輸出端；該線圈和兩個二極管串聯(lián)組成放電回路；該線圈對應(yīng)的第一組單 刀雙擲開關(guān)的動觸點為地面遙控切主機命令信號輸出端，該組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜觸點 和數(shù)字電源地連接，該組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點和數(shù)字電源正極連接；該磁保持繼電 器的第二線圈的一端通過限流電阻和線圈供電電源連接，該線圈的另一端與二極管的陽極 連接，該二極管的陰極為主機不工作信號CPUA_0FF信號輸出端，該線圈和兩個二極管串聯(lián) 組成線圈保護放電回路，該線圈對應(yīng)的第二組單刀雙擲開關(guān)的動觸點和第一組單刀雙擲開 關(guān)的動觸點連接，所述第二組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜觸點和第一組單刀雙擲開關(guān)的常閉靜 觸點連接，所述第二組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點和第一組單刀雙擲開關(guān)的常開靜觸點連 接。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙處理器星載計算機，其特征在于，所述仲裁模塊的仲 裁邏輯關(guān)系為主計算機使能信號有效的條件，即主計算機當班條件為；星箭分離信號無效、從計算機輸出使能信號無效并且主計算機準備好信號有效時；其中，所述有效為邏輯1，無效為邏輯0 ； 或者，遙控切主計算機信號有效； 從計算機使能信號有效的條件，即從計算機當班條件為主計算機輸出使能信號無效、切機使能標志位有效、主計算機準備好信號無效并且從 計算機準備好標志有效；或者，主計算機自主切機信號有效，并且切機使能標志有效； 或者，遙控切從計算機信號有效。
全文摘要
一種雙處理器星載計算機，涉及航天應(yīng)用的雙處理器技術(shù)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有雙處理器的星載計算機中的仲裁方法存在難以避免的兵乓切換以及乒乓搶權(quán)問題。本發(fā)明的主計算機、從計算機、電源及仲裁模塊和IO模塊均固定在底板上，并通過底板上的數(shù)據(jù)地址總線、信號線和電源線相互連接，其中仲裁模塊的輯關(guān)系為主計算機當班條件星箭分離信號無效、從計算機輸出使能信號無效并且主計算機準備好信號有效時；或者，遙控切主計算機信號有效。從計算機當班條件主計算機輸出使能信號無效、切機使能標志位有效、主計算機準備好信號無效并且從計算機準備好標志有效；或者，主計算機自主切機信號有效，并且切機使能標志有效；或者，遙控切從計算機信號有效。
文檔編號G06F15/80GK102122276SQ20111003396
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者丁玉葉, 于文進, 蘭盛昌, 張相宇, 張錦繡, 潘瑞, 馬玉海 申請人:哈爾濱工業(yè)大學