[发明专利]基于ARM与CPLD的双处理器余度的电子燃油调节器

权利要求书

1.一种基于ARM与CPLD的双处理器余度的电子燃油调节器，其特征在于：包括转速信号调理电路、模拟量信号调理电路、开关量信号调理电路、输出信号控制控制接口电路、CPU模块、通道选择与切换逻辑、通信接口以及电源模块；其中，转速信号调理电路的信号输出端分别接A、B通道CPU模块的第一信号输入端，模拟量信号调理电路的信号输出端分别接A、B通道CPU模块的第二信号输入端，开关量信号调理电路的信号输出端分别接A、B通道CPU模块的第三信号输入端，所述的A通道CPU模块的第一信号输出/输入端与B通道CPU模块的第一信号输入端/输出端相接，组成CCDL通道，A通道CPU模块的第二信号输出/输入端与通道选择与切换逻辑的第一信号输入端/输出端相接，传递A通道健康状态与控制信号，B通道CPU模块的第二信号输入端/输出端与通道选择与切换逻辑的第二信号输入端/输出端相接，传递B通道健康状态与控制信号，A通道CPU模块的信号输出端和通道选择与切换逻辑的第一信号输入端相接，传递主动切换信号，B通道CPU模块的信号输出端和通道选择与切换逻辑的第二信号输入端相接，传递主动切换信号，通道选择与切换逻辑的输出端与输出信号控制接口电路的信号输入端相接，通道选择与切换逻辑的第三信号输入端接手动切换信号输出端相接，A通道、B通道CPU模块的第三、第四信号输出/输入端分别与网口、CAN总线的信号输入/输出端相接；

所述的通道选择与切换逻辑由CPLD实现，CPLD通过健康状态识别、CPU主动切换请求、外部切换请求、上电竞争结果识别实现对于A通道CPU和B通道CPU的主控逻辑判断；

A通道CPU和B通道CPU与一片CPLD组成核心逻辑模块，经过转速信号调理电路、模拟量信号调理电路和开关量信号调理电路调理后的信号分为两路输入至A、B通道CPU中，A、B通道CPU分别对输入信号进行采样与处理，A通道CPU与B通道CPU根据输入信号与控制逻辑生成两路相互独立的控制信号，控制信号包括串行通讯信号SPI以及开关量逻辑信号（DO）；两路由A、B通道CPU产生的独立控制信号输入至CPLD中，通过CPLD通道选择后对输出模块发出指令；CPLD通过健康状态识别、CPU主动切换请求，外部切换请求、上电竞争结果识别实现A通道CPU与B通道CPU的主控逻辑判断；根据该逻辑判断将主控CPU信号向下传递至输出信号驱动模块，并将主控信息向上传递至CPU中；同时，A、B通道CPU能过通过高速数据交叉传输通道CCDL数据链进行运行参数交互。

2.根据权利要求1所述的一种基于ARM与CPLD的双处理器余度的电子燃油调节器，其特征在于：健康状态由A、B通道CPU根据其运行状态独立发送，其主要判断依据为硬件电路中的自检状态识别信号以及软件运行标志位；若CPU运行状态良好则向CPLD发出运行状态良好示意；其信号为1KHZ的方波信号，若CPU运行发生异常，将停止发生方波信号；当CPLD发现某块CPU健康状态信号停止发送时，立即将该CPU的输出信号屏蔽，并及时调整主机。

3.根据权利要求1所述的一种基于ARM与CPLD的双处理器余度的电子燃油调节器，其特征在于：CPU主动切换请求信号仅能由主机CPU发生；CPU检测到硬逻辑错误但并未影响CPU自身运行，或者CPU收到上位机强制切换指令，则由主控CPU向CPLD发送主从切换信号，及时调整控制主机，防止错误的进一步扩大。

4.根据权利要求2所述的一种基于ARM与CPLD的双处理器余度的电子燃油调节器，其特征在于：外部请求信号由外部微动开关产生，若微动开关被按下，则强制切换主从。

5.根据权利要求1所述的一种基于ARM与CPLD的双处理器余度的电子燃油调节器，其特征在于：上电竞争识别信号由A、B通道CPU竞争决定，在上电时两片CPU独立发送方波信号，CPLD对于方波信号的下降沿进行计数，最先达到预先设定的计数值的CPU将成为主控CPU，其输出控制信号将被传送至输出信号控接口电路。

6.根据权利要求1所述的一种基于ARM与CPLD的双处理器余度的电子燃油调节器，其特征在于：CPU将通过由CPLD反馈的主控信息得知自己运行状态，并通过CCLD取得另一通道CPU的运行状态，实现A、B通道CPU的数据交互；主控CPU将承担CCDL数据链交互中的主机，非主控CPU将作为从机；CCDL数据包括采集到的传感器参数，由通讯模块传递的控制参数，以及向下传递的输出信号参数；外部通讯模块可以将CPU运行参数上传至上位机，并且能够根据上位机的指示进行操作。