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| 摘 要 阐述了双端口RAM使用的一种方法，当其应用于双机容错系统时，可简化电路，提高系统的可靠性。本方案经实践证明是有效且实用的。 关键词 双端口RAM 双机容错 切换系统 硬件冗余 1引言 在对产品可靠性要求高的系统中，往往需要硬件冗余。有些设备不仅要求其在各种恶劣的天气下工作，而且要求长期不间断工作。为提高可靠性往往采用双CPU系统。平时主单片机系统工作，并将所处理的数据存储在外存，一旦主CPU系统出现故障，副CPU可切换上来，并利用公共外存的数据继续工作，而不需要人工干预。这时双端口RAM做为外存就是两个CPU之间信息传递的最好渠道。本文以美国IDT公司生产的IDT7130为例，阐述双端口RAM在最常用的80C31双机系统中的应用。 2 系统的基本结构及硬件框图 如图1所示，整个系统由2个8031最小系统、双端口RAM、故障探测及切换系统、程序监控系统、I／O转换电路、键盘显示电路及外部受控设备组成。 2个8031最小系统中，一个为主CPU（左边），右边为副CPU系统。当两个CPU均为正常工作时，切换系统控制为主CPU系统工作，这时副CPU端的CE被屏蔽，同时键盘显示系统和I／O口由主CPU系统控制。切换系统不断地检测两个CPU系统的工作状况。 当切换系统检测出主CPU系统发生故障时，屏蔽掉左边的CE，而打开CE，同时将键盘显示系统及I／O交由副CPU系统控制。这时副CPU将接着主CPU系统刚刚中断的工作继续进行。由于副CPU系统所使用的是双端口RAM中同一地址的数据继续工作，所以从外部看不出切换过程的发生。 为了保证设备长期不间断运行的可靠性，特使用了看门狗电路（MAX813L），这样首先从软件上保证程序运行的可靠性，最后又从双CPU切换来保证硬件上的可靠性。 由于键盘显示电路（8279）中用到了数 据总线，所以使用了二片74HC245，并将RD、WR进行了二选一，245的方向也由PSEN及RD通过逻辑组合进行控制。
3 ．1 IDT7130的工作原理
这个系统有两个任务：一是探测2个CPU系统的工作状况;二是发现故障时及时进行整个系统的切换。既然要检测CPU的工作是否正常，它本身就应该高可靠，结构要精少，严格筛选。2个CPU同时给故障检测及切换系统不间断脉冲，检测系统则检测所给的脉冲间隔，由此来确定2个CPU系统是否正常工作。这个间隔应大于看门狗产生复位所需的时间，以确定确实硬件出故障后再做切换。当某CPU系统所给出的脉冲间隔大于设定值时，说明此CPU系统发生了故障。这时切换控制系统就可通过逻辑组合屏蔽掉此CPU的CE，同时放开另一CPU端的CE，将双端口RAM交由副CPU使用。
参考文献 1 赵峰．高性能双口RAM及应用．现代 电子技术，1997 2 李高强等．双口RAMIDT7130在全数字化交流调速系统中的应用．电子技术应用，1996 |
双端口RAM在单片机系统中的应用
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