專利名稱：單板備份系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種單板備份系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
主備熱備份是指相同的兩塊單板同時(shí)工作，一塊主用，另一塊備用。主備兩塊單板通過單板在位信號(hào)、單板狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行通訊。在通信領(lǐng)域，為了提高系統(tǒng)可靠性，通常在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用主備熱備份這種冗余技術(shù)。
當(dāng)主用的單板出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)可靠地切換到無故障的備用板，稱之為主備倒換。如圖1所示，是現(xiàn)有技術(shù)中最基本的主備倒換電路示意圖主用、備用單板之間會(huì)進(jìn)行通訊，它們通過背板進(jìn)行。主用(備用)至少包括兩種信號(hào)在位信號(hào)及狀態(tài)信號(hào)。在位信號(hào)表示單板是否插在系統(tǒng)中；狀態(tài)信號(hào)表示目前單板處于主用模式還是備用模式。
主用單板控制單元通過讀入備板的2種信號(hào)(備板在位信號(hào)、備板狀態(tài)信號(hào))的電平狀態(tài)了解備用單板板目前的工作狀態(tài)。同樣，備用單板控制單元通過讀入主用單板的2種信號(hào)(主板在位信號(hào)、主板狀態(tài)信號(hào)號(hào))的電平狀態(tài)了解主用單板板目前的工作狀態(tài)。
主、備這兩個(gè)單板的控制單元會(huì)根據(jù)對(duì)板的工作狀態(tài)、本板的工作狀態(tài)決定目前本板下一步將運(yùn)行在何種工作狀態(tài)(主用或備用)。
在單板的拔插過程中，由于單板插頭與背板插座之間的接觸抖動(dòng)，這樣，來自于對(duì)端單板的信號(hào)會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)(電平狀態(tài)出現(xiàn)跳變)。如圖2所示，即是該種跳變的示意圖。
為了消除這種抖動(dòng)，因此在信號(hào)的輸入處加入了濾波單元，因此產(chǎn)生了如圖3所示的電路圖
濾波單元實(shí)現(xiàn)的基本功能如下面的描述如果(輸入信號(hào)在前段Δt時(shí)間內(nèi)保持為有效電平)則輸出信號(hào)設(shè)置為有效電平否則如果(輸入信號(hào)在前段Δt時(shí)間內(nèi)保持為無效邏輯電平)則輸出信號(hào)設(shè)置為無效電平否則輸出信號(hào)保持電平不變經(jīng)過處理后的信號(hào)如圖4所示，從圖4可以看出所有的對(duì)板信號(hào)只有穩(wěn)定Δt時(shí)間后才能到達(dá)本板的控制單元。
上述技術(shù)中，由于對(duì)信號(hào)處理的一致性，即對(duì)來自對(duì)板的信號(hào)均通過濾波單元進(jìn)行濾波。導(dǎo)致來自對(duì)板的所有信號(hào)必須延時(shí)后才能到達(dá)本板的控制單元。另外，由于濾波方式具有對(duì)稱性，即判斷信號(hào)從無效變化到有效的時(shí)間與判斷信號(hào)從有效變化到無效的時(shí)間長度一致。導(dǎo)致對(duì)插入單板及拔出單板的響應(yīng)時(shí)間一致。在某些要求快速主備倒換的主備系統(tǒng)中，上面的兩個(gè)缺點(diǎn)導(dǎo)致的時(shí)間延時(shí)是不能忍受的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種非一致性的單板備份系統(tǒng)，以提供一種非一致性的備份處理方式。
一種單板備份系統(tǒng)，包括主用單板、備用單板、控制單元和濾波單元，所述主用單板與備用單板通過位于其上的控制單元發(fā)送本板的在位信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)并接收對(duì)板的在位信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)，所述的濾波單元對(duì)單板在位信號(hào)進(jìn)行過濾，以控制信號(hào)電平；其特征在于所述的濾波單元為非對(duì)稱濾波單元。
所述的單板備份系統(tǒng)還包括一個(gè)邏輯單元，該邏輯單元接收單板狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)濾波單元的輸出而輸出相應(yīng)的單板狀態(tài)信號(hào)給控制單元。
所述的濾波單元包括三極管、電容及反向器，所述三極管的基極接收單板在位信號(hào)，集電極接高電位，發(fā)射極接地；所述電容串接于三極管的基極與地之間；所述反向器串接于三極管的集電極與控制單元之間。
所述的邏輯單元包括一與門，其輸入分別接濾波單元的輸出信號(hào)及單板狀態(tài)信號(hào)，并輸出信號(hào)給控制單元。
所述的濾波單元輸出信號(hào)，是經(jīng)過控制單元后輸入到邏輯單元的輸入端。
所述的控制單元為CPU。
所述的控制單元之間，通過數(shù)據(jù)線相連。
所述的數(shù)據(jù)線可以為多根。
本發(fā)明由于采用了非對(duì)稱的濾波單元，使得判斷信號(hào)從無效變化到有效的時(shí)間與判斷信號(hào)從有效變化到無效的時(shí)間長度不一致，避免了由此導(dǎo)致的時(shí)延問題；另外由于本發(fā)明采用了邏輯單元對(duì)單板狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行處理，使得處理單元對(duì)對(duì)板在位信號(hào)進(jìn)行濾波處理，對(duì)對(duì)板狀態(tài)信號(hào)只進(jìn)行組合邏輯處理，避免了對(duì)信號(hào)處理的一致性，大大提高了單板備份系統(tǒng)的穩(wěn)定性與及時(shí)性，解決拔插單板導(dǎo)致的信號(hào)抖動(dòng)問題。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中主備倒換單板備份系統(tǒng)示意圖；圖2是采用圖1單板備份系統(tǒng)出現(xiàn)的對(duì)端單板的信號(hào)抖動(dòng)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中加入濾波單元的單板備份系統(tǒng)示意圖；圖4是采用圖3的單板備份系統(tǒng)出現(xiàn)的信號(hào)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)單板備份系統(tǒng)示意圖；圖6是本發(fā)明單板的一個(gè)框圖；圖7是本發(fā)明在主用單板上的濾波單元及邏輯單元詳細(xì)電路圖；圖8是本發(fā)明在備用單板上的濾波單元及邏輯單元詳細(xì)電路圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)濾波單元與邏輯單元連接示意圖；圖10是采用本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)效果圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合說明書附圖來說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
首先明確幾個(gè)概念本板表示當(dāng)前描述的單板；對(duì)板表示與本板相對(duì)應(yīng)的單板，如果本板為“主用單板”則對(duì)板為“備用單板”，反之如果本板為“備用單板”則對(duì)板為“主用單板”。
如圖5及圖6所示，是本發(fā)明單板備份系統(tǒng)的示意圖及單板的框圖，從圖中可見，本發(fā)明的單板備份系統(tǒng)包括有主用單板、備用單板、控制單元、濾波單元和邏輯單元，該控制單元可以為CPU，位于主用單板與備用單板之上，主用單板上的控制單元與備用單板上的控制單元之間通過數(shù)據(jù)線相連，該數(shù)據(jù)線可以使用一根數(shù)據(jù)線傳送信號(hào)，也可以采用多根數(shù)據(jù)線來傳送，這可以根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)計(jì)。如圖7所示，即是濾波單元的輸出信號(hào)經(jīng)過CPU傳送給邏輯單元的示意圖。
該主用單板與備用單板通過控制單元發(fā)送本板的在位信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)并接收對(duì)板的在位信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)，該濾波單元對(duì)單板在位信號(hào)進(jìn)行過濾，以控制信號(hào)電平，該濾波單元設(shè)置在本板上，為非對(duì)稱濾波單元。該邏輯單元設(shè)置在本板上，接收單板狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)濾波單元的輸出而輸出相應(yīng)的單板狀態(tài)信號(hào)給控制單元。
本發(fā)明的包括了一個(gè)用于處理對(duì)板在位信號(hào)的非對(duì)稱的“濾波單元”及一個(gè)受“濾波單元”輸出控制的用于處理對(duì)板狀態(tài)信號(hào)的“邏輯單元”，這兩個(gè)單元有以下兩個(gè)特點(diǎn)它對(duì)信號(hào)的處理具有不一致性，即只對(duì)“對(duì)板在位信號(hào)”進(jìn)行濾波處理，而對(duì)“對(duì)板狀態(tài)信號(hào)”只進(jìn)行組合邏輯處理。
處理對(duì)板在位信號(hào)時(shí)采用“非對(duì)稱的濾波單元”，該濾波單元對(duì)信號(hào)由無效變?yōu)橛行У奶幚頃r(shí)間及信號(hào)由有效變?yōu)闊o效的處理時(shí)間是不一樣的，前者的時(shí)間要大于后者的時(shí)間。
濾波單元及邏輯單元的功能描述如下濾波單元完成對(duì)對(duì)板在位信號(hào)的檢測，其邏輯功能如下描述如果(在前Δt1時(shí)間段內(nèi)，輸入信號(hào)＝對(duì)板在位狀態(tài))則“在位信號(hào)檢測”輸出設(shè)置為對(duì)板在位狀態(tài)否則如果(在前Δt2時(shí)間段內(nèi)，輸入信號(hào)＝對(duì)板在不在位狀態(tài))則“在位信號(hào)檢測”輸出設(shè)置為對(duì)板不在位狀態(tài)否則“在位信號(hào)檢測”輸出保持不變?yōu)V波單元的特點(diǎn)在于非對(duì)稱性，Δt1比Δt2的時(shí)間要長。Δt2時(shí)間可以為0，這時(shí)濾波單元的功能描述如下如果(在前Δt1時(shí)間段內(nèi)，輸入信號(hào)＝對(duì)板在位狀態(tài))則“在位信號(hào)檢測”輸出設(shè)置為對(duì)板在位狀態(tài)否則“在位信號(hào)檢測”輸出設(shè)置為對(duì)板不在位狀態(tài)邏輯單元在濾波單元輸出的控制下，把對(duì)板的狀態(tài)信號(hào)輸入到本板控制單元中，其邏輯功能描述如下如果(濾波單元輸出＝單板在位狀態(tài))則邏輯單元輸出等于對(duì)板狀態(tài)輸入否則邏輯單元輸出設(shè)置為本板無需處理的信號(hào)狀態(tài)。
如圖8和9所示，是本發(fā)明主用單板與備用單板上濾波單元與邏輯單元的詳細(xì)電路圖，從圖中可以看出，該濾波單元包括三極管、電容及反向器，該三極管的基極接收單板在位信號(hào)，集電極接高電位，發(fā)射極接地；該電容串接于三極管的基極與地之間；該反向器串接于三極管的集電極與控制單元之間。
該邏輯單元包括一與門，其輸入分別接濾波單元的輸出信號(hào)及單板狀態(tài)信號(hào)，并輸出信號(hào)給控制單元。
該濾波單元輸出的信號(hào)，可以直接在濾波單元的輸出端引至邏輯單元的輸入端，也可以經(jīng)過控制單元后輸入到邏輯單元的輸入端，如圖9所示，就是通過濾波單元后，又經(jīng)過控制單元，從控制單元的另外的信號(hào)線引入邏輯單元，在實(shí)現(xiàn)功能上兩者沒有實(shí)質(zhì)性的差別。
下面結(jié)合圖8說明主用單板的工作過程1)當(dāng)備板不在位時(shí)R6的輸入懸空，因此三極管Q2被關(guān)閉，U3輸入為高電平，U3輸出為低電平，控制單元讀入該低電平判斷出備板不在位；U3輸出的低電平送到U4輸入端，因此U4輸出為低電平，控制單元將不作任何響應(yīng)(不管這時(shí)備板狀態(tài)如何變化)。
2)當(dāng)插入備板時(shí)R6輸入產(chǎn)生抖動(dòng)，并最后會(huì)穩(wěn)定在高電平上(表示備板在位)；備板狀態(tài)信號(hào)也會(huì)不穩(wěn)定；在此期間，由于C2的延時(shí)作用，三極管Q2一直是關(guān)閉的，因此其他信號(hào)的狀態(tài)如描述1。C2的充電時(shí)間為Δt13)當(dāng)備板穩(wěn)定后C2被充電一直到三極管Q2被打開，U3輸出為高電平，控制單元讀入該電平判斷出備板在位；U3輸出的電平送到U4的2腳，U4輸出將跟隨備板狀態(tài)信號(hào)變化，控制單元可讀到正確的狀態(tài)并作出響應(yīng)的動(dòng)作。
4)當(dāng)拔出備板時(shí)R6的輸入信號(hào)產(chǎn)生抖動(dòng)，但由于R7遠(yuǎn)小于R6，C2將很快放電并導(dǎo)致Q2被關(guān)閉，所有的狀態(tài)同描述1。C2的放電時(shí)間為Δt2文件。
下面結(jié)合圖9說明備用單板的工作過程主板在位信號(hào)為高有效信號(hào)(即當(dāng)它為高電平時(shí)表示主板在位，低電平或開路時(shí)表示主板不在位)。主板狀態(tài)信號(hào)為高有效信號(hào)(即當(dāng)它為高電平時(shí)表示要求備板對(duì)這種狀態(tài)進(jìn)行處理，當(dāng)它為低電平時(shí)表示備板可以不作響應(yīng))。
該電路的工作過程如下描述1)當(dāng)插入備板時(shí)由于備板尚在啟動(dòng)過程中，它將不會(huì)處理主板過來的信號(hào)。
2)當(dāng)備用單板已正常運(yùn)行主板在位信號(hào)、主板狀態(tài)信號(hào)已穩(wěn)定到達(dá)控制器，備板可以正確響應(yīng)主板狀態(tài)信號(hào)的變化。
3)當(dāng)拔出主板時(shí)主板在位信號(hào)抖動(dòng)，但由于R2遠(yuǎn)小于R1，C1將很快放電并導(dǎo)致Q1被關(guān)閉，U1輸出低電平，控制單元判斷到主板丟失，將回作相應(yīng)的處理，而這時(shí)將不管目前主板的狀態(tài)信號(hào)。
如圖10所示，是對(duì)板拔插及狀態(tài)信號(hào)變化時(shí)，經(jīng)過本發(fā)明電路處理后的波形圖。從圖上可以看出當(dāng)對(duì)板插入時(shí)只有當(dāng)單板穩(wěn)定之后，有效的對(duì)板狀態(tài)信號(hào)才能到達(dá)本板；對(duì)板在位時(shí)對(duì)板的狀態(tài)信號(hào)能幾乎0延時(shí)到達(dá)控制單元；對(duì)板拔出時(shí)本板也能以最快的速度得到對(duì)板的拔出信息。
本發(fā)明通過上述技術(shù)方案，保證了來自于對(duì)方單板板狀態(tài)信號(hào)能及時(shí)到達(dá)本板，并且解決拔插單板導(dǎo)致的信號(hào)抖動(dòng)問題。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種單板備份系統(tǒng)，包括主用單板、備用單板、控制單元和濾波單元，所述主用單板與備用單板通過位于其上的控制單元發(fā)送本板的在位信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)并接收對(duì)板的在位信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)，所述的濾波單元對(duì)單板在位信號(hào)進(jìn)行過濾，以控制信號(hào)電平；其特征在于所述的濾波單元為非對(duì)稱濾波單元。
2.如權(quán)利要求1所述的單板備份系統(tǒng)，其特征在于所述的單板備份系統(tǒng)還包括一個(gè)邏輯單元，該邏輯單元接收單板狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)濾波單元的輸出而輸出相應(yīng)的單板狀態(tài)信號(hào)給控制單元。
3.如權(quán)利要求2所述單板備份系統(tǒng)，其特征在于所述的濾波單元包括三極管、電容及反向器，所述三極管的基極接收單板在位信號(hào)，集電極接高電位，發(fā)射極接地；所述電容串接于三極管的基極與地之間；所述反向器串接于三極管的集電極與控制單元之間。
4.如權(quán)利要求2所述的單板備份系統(tǒng)，其特征在于所述的邏輯單元包括一與門，其輸入分別接濾波單元的輸出信號(hào)及單板狀態(tài)信號(hào)，并輸出信號(hào)給控制單元。
5.如權(quán)利要求4所述的單板備份系統(tǒng)，其特征在于所述的濾波單元輸出信號(hào)，是經(jīng)過控制單元后輸入到邏輯單元的輸入端。
6.如權(quán)利要求1或2所述的單板備份系統(tǒng)，其特征在于所述的控制單元為CPU。
7.如權(quán)利要求1或2所述的單板備份系統(tǒng)，其特征在于所述的控制單元之間，通過數(shù)據(jù)線相連。
8.如權(quán)利要求7所述的單板備份系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)線可以為多根。
全文摘要
本發(fā)明提供一種單板備份系統(tǒng)，包括主用單板、備用單板、控制單元和濾波單元，所述主用單板與備用單板通過位于其上的控制單元發(fā)送本板的在位信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)并接收對(duì)板的在位信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)，所述的濾波單元對(duì)單板在位信號(hào)進(jìn)行過濾，以控制信號(hào)電平；其特征在于所述的濾波單元為非對(duì)稱濾波單元。本發(fā)明通過上述技術(shù)方案，保證了來自于對(duì)方單板板狀態(tài)信號(hào)能及時(shí)到達(dá)本板，并且解決拔插單板導(dǎo)致的信號(hào)抖動(dòng)問題。
文檔編號(hào)H04B1/74GK1725659SQ20041006958
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2004年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者蘇偉軍 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司