通道控制设计的双余度DSP解决方案

【通道控制设计的双余度DSP解决方案】是一种关键的电子设备设计方法，广泛应用于飞机的机载设备控制中。双余度设计是为了提高系统可靠性，确保在单个组件故障时，系统仍能继续正常运作。这种设计采用了数字信号处理器（DSP）作为核心，通过双余度结构来实现控制系统的冗余。 1. **双余度DSP系统概述**： 双余度DSP系统由两个独立的DSP单元构成，通常一个为主控单元，另一个为备用单元。在正常情况下，主控DSP执行控制任务，而备用DSP处于待机状态，准备在主控单元出现故障时接管工作。 2. **硬件设计**： - 控制板硬件包括外部信息采集单元、双余度DSP模块、应用处理及输出单元等。 - 双余度DSP模块采用16位定点DSP TMS320LF2407A，具备高速处理能力和丰富的内置外设。 - 两个DSP通过CAN（Controller Area Network）总线和I/O口进行通信，确保数据交换和控制指令的传输。 - 通道控制逻辑确保任何时候只有一个通道处于活动状态，以维持系统稳定。 3. **双余度DSP模块硬件**： - 模块由双DSP核心和通道控制逻辑组成，DSP1为主控，DSP2为备用。 - 在启动过程中，主控DSP进行自检并与备用DSP交换信息，以确保一致性。 - EEPROM用于存储即时系统信息，通过CAN总线在双DSP之间同步。 - 通道控制逻辑通过逻辑门电路实现主动和被动切换，确保故障时的无缝过渡。 4. **通道控制逻辑**： - 主动切换发生在主DSP自我检测到故障但程序仍可运行时，通过I/O口控制通道切换。 - 被动切换则因通道控制逻辑硬件故障导致，防止双DSP争用。 5. **应用处理和输出单元**： - 根据具体应用，该部分可能包含特殊的处理和输出组件，例如16路模数转换器和驱动电路，由DSP的I/O口控制。 6. **系统软件**： - 使用CCS2.2 Code Composer Studio开发环境，主程序用汇编语言编写。 - 软件主要任务包括双DSP之间的通信、故障判断及切换，以及执行控制任务。 - 双机交互的关键在于通道切换，只有一个打开的通道可以控制输出，切换依据是主DSP的控制状态和通道控制逻辑的反馈。 通过这样的设计，系统能够提供高级别的容错能力，确保飞机控制系统在单点故障时的持续运行，增强了飞行安全。尽管本文没有详细介绍具体的软件实现细节，但给出了系统设计的基本框架和关键组件的工作原理，为理解双余度DSP在通道控制设计中的应用提供了基础。