首页 > 应用 > 单片机应用
[导读]在实际的系统应用中,我们经常会遇到对系统可靠性要求极高的场合,通常采用的解决办法就是双机热备份。

引言

本文引用地址: /app/mcu/201807/804853.htm

在实际的系统应用中,我们经常会遇到对系统可靠性要求极高的场合,通常采用的解决办法就是双机热备份。

原理:

在一个应用中,我们需要对多路电源进行切换控制,因为系统不允许掉电,所以对该切换控制的要求非常高。为了解决该问题,我们采取了双 MCU 热备份的方案。图 1 是这个小系统的部分原理图。

图 1:双 MCU 热备份原理图

图 1:双 MCU 热备份原理图

原理说明:

1、图 1 中,我们使用了两颗 32 脚的 HR8P506FHLK 芯片。考虑到应用中还需处理一些较复杂的信号,故选用这颗 32 位的 CORTEX M0 内核的 MCU。

2、使用比较器对多路电源进行检测,比较器的输出端连接到 MCU 的外中断口上,通过外部中断检测比较器输出端的电平变化,这个原理比较简单,容易理解。

在实际应用中,多路检测部分有一个需注意的关键点:比较器产生的信号,分离成两路,分别送到两个 MCU, 这四路信号必须分别经过电阻隔离才能接入 MCU 输入端口,即图 1 中的隔离电阻 R1、R7、R16、R17。

3、两颗 MCU 的切换检测控制是通过一组 UART 口和一个普通 IO 口实现的,如图 1 中的 TXD1、RXD1和 PA23。

双机切换检测控制方法:

该如何裁定两片 MCU 中的哪一片当前应该工作?秘诀在于使用了一组 UART 口和一个普通 IO 口。两个 MCU 一个工作于主模式,一个工作于辅助模式。

当系统正常时,工作于主模式的 MCU 承担检测和控制工作。但此时工作于辅助模式的 MCU 也同时在检测输入信号,并且做好了输出控制的准备,只是最后的输出并没有执行。

运行时,主模式的 MCU 会与辅助模式的 MCU 进行数据交换,交换内容至少包括:对输入信号的检测结果、输出控制变量值、相关的运算结果等等。

这样,两个 MCU 的信息会始终保持一致。

图 2:MCU 交换信息的方式

正常运行时,除了有 UART 口的信息交换外,还有一个单独的 IO 口互连,这个 IO 口的作用是输出心跳信号,主模式的 MCU 运行时,会定时输出心跳信号,副模式的 MCU 会检测这个信号。

心跳信号的输出程序和检测程序分别如下:

3.jpg

图 3:心跳信号产生的程序

4.jpg

图 4:心跳信号检测的程序

当 UART 口通讯中断时,这个心跳信号的输出也会有相应的变化,此时辅助模式 MCU 会检测这个口的信号状态变化,以确定主模式 MCU 是否正常工作,这个检测过程 20ms 时间内完成。

如果辅助模式 MCU 确定主 MCU 有异常,则接管检测和控制工作,并且会告知用户。

问题:

1)这样的方式在实际应用中,会不会出现误判?

当然会,即使我们采取再多的方法,误判也无法避免。

2)如果出现误判是不是会导致控制逻辑混乱呢?

当然不会,因为输出控制电路还有一套逻辑来保证系统工作的可靠性。

后记:

在实际应用中,输出控制电路的逻辑是如何处理的呢,这个问题留待下一次详细解释。为了提高系统可靠性和安全性,会有其他更好的方法和思路,欢迎交流探讨。

换一批

延伸阅读

[汽车电子] 进度正常,四维图新汽车用MCU芯片预计年底进入量产

进度正常,四维图新汽车用MCU芯片预计年底进入量产

四维图新也在积极布局其他汽车电子芯片方向,音频功率放大器 AMP、车身控制单元 MCU和胎压监测系统TPMS是三条全新产品线。 ......

关键字:汽车 四维图新 MCU 芯片

[单片机新品] Microchip ATmega4809 8位MCU在贸泽开售 为高响应命令与控制应用提供支持

 Microchip ATmega4809 8位MCU在贸泽开售  为高响应命令与控制应用提供支持

贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起开始分销Microchip Technology的ATmega4809 8位单片机。ATmega4809单片机是megaAVR®系列单片机的新成员,旨在创建高响应命令和控制......

关键字:Microchip MCU ATmega4809

[单片机新品] HOLTEK推出BS84C12C新一代更高抗干扰能力的A/D Touch MCU

HOLTEK推出BS84C12C新一代更高抗干扰能力的A/D Touch MCU

Holtek新推出新一代触摸Flash MCU系列型号BS84C12C,内建12-bit ADC并全面提升抗干扰的能力,适用于同时需求「最多12个触摸键」、「显示功能」及「模拟讯号(如温度)量测」的产品应用,例如:电陶炉、电磁炉、触摸温控器......

关键字:HOLTEK MCU 触摸键

[单片机新品] HOLTEK新推出BH66F5250 & BH67F5250/60 24-bit A/D MCU

HOLTEK新推出BH66F5250 & BH67F5250/60 24-bit A/D MCU

Holtek 24-bit Delta Sigma A/D Flash MCU系列新增BH66F5250、BH67F5250/60成员。具有抗RF干扰能力强,非常适合恶劣的24-bit A/D量测应用环境,内建LDO输出作为传感器的电源供应......

关键字:HOLTEK MCU LDO

[单片机新品] HOLTEK新推出BS45F3833雾化器Flash MCU

HOLTEK新推出BS45F3833雾化器Flash MCU

Holtek雾化器系列新增BS45F3833成员。采用新型触摸检水方式,大幅提升缺水保护/检测的精准性,内建雾化器控制模块单元,方便MCU对雾化器进行追频与缺水检测控制,在缺水保护/检测时可省略磁簧管/干簧管,对于各式雾化器与加湿器产品是很......

关键字:HOLTEK MCU 雾化器

[单片机新品] HOLTEK新推出BH66F5252 24-bit A/D MCU

HOLTEK新推出BH66F5252 24-bit A/D MCU

Holtek 24-bit Delta Sigma A/D Flash MCU系列新增BH66F5252成员。具有抗RF干扰能力强,非常适合恶劣的24-bit A/D量测应用环境,内建LDO输出作为传感器的电源供应,例如:秤重、压力与温度的......

关键字:HOLTEK MCU BH66F5252

[单片机新闻] 贸泽开售STMicroelectronics STM32H7 MCU 利用Arm安全架构提升互联设备防护性能

贸泽开售STMicroelectronics STM32H7 MCU 利用Arm安全架构提升互联设备防护性能

贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起开始备货STMicroelectronics (ST) 的STM32H7系列微控制器。此高性能STM32H7微控制器采用与Arm®平台安全架构 (PSA) 框架相同的安全理......

关键字:贸泽 MCU ARM

[单片机新品] 贸泽电子7月新品推荐 率先引入新品的全球分销商

贸泽电子7月新品推荐  率先引入新品的全球分销商

贸泽电子 (Mouser Electronics),首要任务是提供来自700多家知名厂商的新产品与技术,帮助客户设计出先进产品,并加快产品上市速度。 ......

关键字:贸泽电子 微控制器 MCU

[单片机新品] HOLTEK全新推出采用宽电压2.5V~5.5V供电,以Arm Cortex-M0+为核心的32-bit Flash微控制器HT32F502xx系列

HOLTEK全新推出采用宽电压2.5V~5.5V供电,以Arm Cortex-M0+为核心的32-bit Flash微控制器HT32F502xx系列

Holtek推出Arm® Cortex®-M0+核心的全新5V宽电压32-bit Flash微控制器HT32F502xx系列产品HT32F50220/30/31/41,最高运行速度为20 MHz,操作电压为2.5 V ~......

关键字:HOLTEK MCU Arm Cortex-M0+

[单片机新品] HOLTEK新推出BH45F68血糖仪MCU

HOLTEK新推出BH45F68血糖仪MCU

Holtek新推出高集成度、高性价比的血糖仪专用Flash MCU。BH45F68整合了高性能的血糖测量电路,不仅包含BH67F2470高精准度可程序调整的参考电压源、专用运算放大器及模拟数字转换器等功能,更增加一组运算放大器.......

关键字:HOLTEK MCU 血糖仪

我 要 评 论

网友评论

澳门必赢国际

更多

项目外包

更多

推荐博客