基于ARM的高性能星載容錯計算機系統(tǒng)

　　星載機需要根據(jù)星上的能耗狀態(tài)來控制星上設備的電源。為防止設備短路導致整星電子系統(tǒng)癱瘓，在各個設備的電源入口處都采用MAX471芯片進行電流監(jiān)視和MAX890芯片進行限流保護，能夠較好地實現(xiàn)故障檢測和隔離的功能。

　　本系統(tǒng)在硬件設計上充分發(fā)揮了嵌入式處理器的優(yōu)勢，集數(shù)據(jù)管理和設備控制于一體，最大限度地利用了片上的接口資源，使系統(tǒng)結構緊湊、簡單、可靠。

　　基于看門狗的雙機冗余熱備份功能模塊

　　為了提高系統(tǒng)的可靠性，本設計采用了基于看門狗的雙機熱備份方案。正常情況下，兩個完全一樣的星載計算機模塊均上電工作，其中一臺作為當班機，另外一臺作為備份機。雙機通過CAN網(wǎng)絡進行通訊(即心跳信號)，通過仲裁電路切換實現(xiàn)對設備的控制，每臺星載機都可以對另一臺星載機進行控制。

　　在正常工作情況下，雙機均向仲裁電路的片外看門狗電路發(fā)送喂狗脈沖信號，仲裁電路能夠根據(jù)看門狗電路的輸出判定當前雙機工作是否正常。仲裁電路上片外看門狗的喂狗時間長于片上看門狗的喂狗時間，如果LPC2478的片上看門狗使處理器在短時間內復位成功，則不會造成片外溢出，否則將會導致片外看門狗溢出。雙機均正常的情況下默認A機為有效輸出，如果A機失效則選擇B機作為有效輸出，其實現(xiàn)功能框圖見圖2。

　　雙機正常工作的情況下通過CAN網(wǎng)絡定時向對方發(fā)送心跳信號。如果星載機在一定時間內沒有收到對方的心跳信號并且仲裁電路看門狗溢出，則認為對方失效并將其電源關閉，只有通過遙控指令才能將其重新開啟。圖3表示了雙機熱備份工作狀態(tài)轉換的過程和條件。