專利名稱：一種具有自診斷功能的處理器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種針對系統(tǒng)高安全性，穩(wěn)定性運行而設(shè)計的自診斷功能的處理器，具 體說是一種可實現(xiàn)對包括電源供電電壓、FLASH、內(nèi)存、總線、上電復位、手動復位和看門狗 復位自診斷的自診斷功能的處理器。可應(yīng)用于核電站等大型工程領(lǐng)域，能夠保證系統(tǒng)的高 安全性、穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
近年來，隨著自動化技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，高度可靠的電子元器件、精 良的制造工藝、完備的冗余手段、先進的自診斷技術(shù)加上先進的控制理論的應(yīng)用，使得 DCS (Digital Control System)主處理器的控制功能由原來的簡單控制提升到一個全新的 層面，為執(zhí)行簡單的或復雜的控制策略提供了功能強大的控制手段。但是，由于系統(tǒng)的安全 性、穩(wěn)定性、自診斷的覆蓋范圍和其它一些因素，目前國內(nèi)的DCS系統(tǒng)還沒有在核電站安全 級儀控系統(tǒng)中使用。自診斷功能的處理器裝置主要解決以下難點問題1)低功耗；2)供電電源電壓監(jiān)視；3) CPU 異常；4)內(nèi)存診斷；5) FLASH 診斷；6)插入監(jiān)控診斷；7)看門狗的自診斷。運行狀態(tài)顯示，核電站安全儀控中現(xiàn)有的處理器裝置均為國外產(chǎn)品，國內(nèi)公司并 無類似的成熟的解決方案和產(chǎn)品?，F(xiàn)有處理器裝置主要缺點有以下幾個方面(1)功耗較高、通常采用風扇或散熱片進行散熱；(2)運行狀態(tài)顯示單一；(3)自診斷功能少，覆蓋范圍小。因此，開發(fā)用于核電站安全儀控的，具有高安全性、穩(wěn)定性的自診斷功能的處理器 是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有自診斷功能的處理器裝置及采用該裝置進行自診 斷的方法，該處理器裝置應(yīng)用于核電站，為系統(tǒng)提供高安全性穩(wěn)定性。該自診斷功能的處理 器裝置可實現(xiàn)對包括電源供電電壓、FLASH、內(nèi)存、總線、上電復位、手動復位和看門狗復位 自診斷的自診斷。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為該自診斷功能的處理器裝置放置在系統(tǒng)主板上，通過自身的總線驅(qū)動器與系統(tǒng)總線相連，所述自診斷功能的處理器包括鑰 匙開關(guān)，光耦隔離器，CPLD以及處理器，所述鑰匙開關(guān)的信號通過光耦隔離器后傳遞給系統(tǒng) CPLD，所述CPLD通過電路中的多路數(shù)據(jù)傳輸總線與處理器進行數(shù)據(jù)通信，所述自診斷功能 的處理器設(shè)有3種運行模式包括正常運行、測試和下裝模式，上述3種運行模式通過3位鑰 匙開關(guān)來進行選擇和實現(xiàn)，其特征在于當鑰匙開關(guān)處于固定模式時，處理器讀取相應(yīng)的狀 態(tài)信息，3位鑰匙開關(guān)狀態(tài)信息的入口地址為Al，數(shù)據(jù)的低3位對應(yīng)的鑰匙開關(guān)的不同狀 態(tài)；所述鑰匙開關(guān)和CPLD之間采用光耦進行隔離，實現(xiàn)電氣上的隔離。本發(fā)明的處理器裝置是核電站安全級儀控系統(tǒng)的一部分，主要實現(xiàn)的功能有以下 幾個方面(1)運行模式識別；(2)槽號的識別；(3)站號識別；(4)狀態(tài)顯示；(5)組態(tài)程序下裝；(6)與其它裝置的通訊。本發(fā)明的站號識別功能由6位撥碼開關(guān)進行識別處理，撥碼開關(guān)的每位有“0”和 “ 1 ”兩種狀態(tài)，總共設(shè)置64個站號。6位站號信息的入口地址為A2，如BAR+0x00000004。數(shù) 據(jù)線DO D5對應(yīng)于6位站號，CPLD對6位站號信息的地址進行讀操作，數(shù)據(jù)的最低6位 就是對應(yīng)的站號。本發(fā)明的處理器裝置的槽號信息由4位狀態(tài)信息構(gòu)成，槽號信息位在主板是固定 的，當自診斷功能的處理器裝置插入機箱時，它就會讀取槽號信息來判斷插入的槽號位置 是否正確，4位槽號信息的地址為A3，如BAR+0x00000008，數(shù)據(jù)線DO D3對應(yīng)4位槽號，對 4位槽號信息的地址進行讀操作，數(shù)據(jù)的最低4位就是對應(yīng)的槽號。自診斷功能的處理器裝置設(shè)計采用6個LED燈，分別指示電源、運行、測試、正常運 行、下裝和錯誤6種狀態(tài)。當系統(tǒng)供電正常后電源指示燈為恒定的指示狀態(tài)，其它5個可控 LED的地址為A4，如BAR+OxOOOOOOOO。數(shù)據(jù)線DO D4對應(yīng)5個可控指示燈LED。本處理器裝置還采用了一個4位的點陣模塊用來顯示具體的狀態(tài)信息，點陣顯 示的地址為A5，如BAR+0X00000010— BAR+0x0000001C。數(shù)據(jù)線DO D6分別對應(yīng)點陣的 7個數(shù)據(jù)位，此點陣模塊共有四位，第一位的地址為A6，如BAR+OxOOOOOOlO，第二位的地址 為A7，如BAR+0x00000014，第三位的地址為A8，如BAR+0x00000018，第四位的地址為A9，如 BAR+0x0000001C,分別對這4個地址進行寫操作就可以實現(xiàn)對點陣模塊的4個位分別進行 顯示控制。所述自診斷功能的處理器裝置通過總線接口方式進行組態(tài)程序的下裝，所述處理 器為嵌入式處理器。所述自診斷功能的處理器裝置插在機箱里的主板上，處理器的LocalPlus Bus通 過主板的總線訪問其它裝置上的雙口 RAM實現(xiàn)與其它裝置的通訊。所述自診斷功能的處理器裝置能夠自診斷的內(nèi)容包括電源供電電壓、FLASH、內(nèi) 存、總線、上電復位、手動復位和看門狗復位自診斷(1)供電電源電壓的自診斷采用多路電源監(jiān)控芯片，當板上的幾種工作電壓的任
5何一種電壓超出正常值的士 10%時，監(jiān)控芯片對應(yīng)的輸出引腳就會輸出電平信號，使相應(yīng) 的電源狀態(tài)指示燈熄滅，同時電源監(jiān)控芯片的復位腳也會輸出復位信號，通過主板傳給監(jiān) 視系統(tǒng)；(2)自診斷功能的處理器裝置的FLASH自診斷采用CRC32校驗的方式來驗證數(shù)據(jù) 的完整性，在周期運行階段根據(jù)本周期剩余時間執(zhí)行校驗操作，分多個周期完成全部完整 性檢查，以一定的時間間隔重復該周期過程，監(jiān)視的內(nèi)容包括RTS代碼和下裝文件；(3)對主板總線的自診斷主要是驗證主板的Local總線是否存在故障，對主板總 線監(jiān)視的主要方法是通過Local總線對雙口 RAM某個預先定義的用于測試其功能的地址進 行兩次寫反操作，在每次寫入之后進行回讀；(4)對看門狗和核心處理器的自診斷，看門狗和核心處理器各自有獨立的時鐘， 當電源上電完成后，看門狗定時器立即啟動，核心處理器的喂狗程序開始在看門狗定時器 的有效時間內(nèi)喂狗，一旦喂狗時間溢出，看門狗將輸出一個持續(xù)的復位信號，終止核心處理 器的程序，在程序運行狀態(tài)正常的情況下，自診斷處理器通過訪問看門狗的計數(shù)寄存器對 看門狗狀態(tài)進行周期監(jiān)視，在每個程序運行周期，核心處理器讀取看門狗計時器的計數(shù)值， 并與上周期讀取值進行比較以確定看門狗運行狀態(tài)，當核心處理器檢測到看門狗時鐘失效 時，核心處理器停止喂狗并終止程序，當看門狗時鐘故障或者自診斷處理器故障時，模塊輸 出故障信號給監(jiān)視模塊；(5)手動復位電路檢測，手動復位也通過信號處理之后傳輸給監(jiān)視模塊，監(jiān)視模塊 僅把手動復位作為一個報警處理。當系統(tǒng)電源輸入后，經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換后得到自診斷功能的處理器裝置所需的三種電 壓，對于這三種電源電壓的監(jiān)視模塊采用專用的電源監(jiān)視IC，當電源上電完成之后，電源監(jiān) 視IC輸出上電復位信號，處理器裝置采用LED進行顯示，當三種電源供給都存在的情況下， LED亮，否則LED滅，顯示故障，當電源電壓出現(xiàn)過壓或者低壓的時候，電源監(jiān)視IC就會輸出 復位信號，自診斷功能的處理器裝置監(jiān)視板載電源電壓的故障，自診斷功能的處理器裝置 把復位信號經(jīng)過處理后輸出給監(jiān)視模塊，同時監(jiān)視模塊開始計時，當超過特定的時間，自監(jiān) 視認為處理器裝置故障產(chǎn)生。采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果1.本發(fā)明自診斷功能的處理器裝置除了對內(nèi)存的檢查之外，增加了對板卡供電電 源的診斷、看門狗復位、手動復位和電源上電復位的診斷；2.本發(fā)明采用了低功耗的處理器，降低系統(tǒng)的功耗，實現(xiàn)無風扇散熱；3.本發(fā)明采用了 4位LED點陣模塊，既可以顯示數(shù)字又可以顯示字符，與目前的液 晶顯示屏相比較，點陣模塊通過插針焊接的安裝方式，增強了抗震能力；4.本發(fā)明自診斷功能的處理器裝置的自診斷采用了分時監(jiān)視的方法，減小了自診 斷占用系統(tǒng)的運行時間，增加系統(tǒng)輸出的及時性。


圖1為處理器裝置的原理框圖；圖2為運行模式識別電路框圖；圖3為處理裝置和其它裝置的通訊框圖4為處理器裝置程序運行流程圖。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明的處理器裝置的原理框圖，圖2是本發(fā)明的處理器裝置運行模式識 別電路框圖，如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的自診斷功能的處理器裝置設(shè)置在系統(tǒng)主板總 線上，自診斷功能的處理器包括鑰匙開關(guān)，光耦隔離器，CPLD以及嵌入式處理器，所述鑰匙 開關(guān)的信號通過光耦隔離器傳遞到CPLD，所述CPLD通過電路中的多路數(shù)據(jù)傳輸總線與處 理器進行數(shù)據(jù)通信，所述自診斷功能的處理器設(shè)有3種運行模式包括正常運行、測試和下 裝模式，上述3種運行模式通過3位鑰匙開關(guān)來進行選擇和實現(xiàn)，當鑰匙開關(guān)處于固定模式 時，處理器讀取相應(yīng)的狀態(tài)信息，3位鑰匙開關(guān)狀態(tài)信息的入口地址為Al，數(shù)據(jù)的低3位對 應(yīng)的鑰匙開關(guān)的不同狀態(tài)；所述鑰匙開關(guān)和CPLD之間采用光耦進行隔離，實現(xiàn)電氣上的隔
1 O本發(fā)明的自診斷功能的處理器裝置設(shè)計采用6個LED燈分別指示電源、運行、測 試、正常運行、下裝和錯誤6種狀態(tài)。當系統(tǒng)供電正常后電源指示燈為恒定的指示狀態(tài)， 其它5個可控LED的地址為A4，如BAR+OxOOOOOOOO。數(shù)據(jù)線DO D4對應(yīng)5個LED，除了 LED燈之外，本處理器裝置還采用了一個4位的點陣模塊用來顯示具體的狀態(tài)信息，點陣 顯示的地址為A5，如BAR+0X00000010-BAR+0x0000001C。數(shù)據(jù)線DO D6分別對應(yīng)點陣的 7個數(shù)據(jù)位，此點陣模塊共有四位，第一位的地址為A6，如BAR+OxOOOOOOlO，第二位的地址 為A7，如BAR+0x00000014，第三位的地址為A8，如BAR+0x00000018，第四位的地址為A9，如 BAR+0x0000001C,分別對這4個地址進行寫操作就可以實現(xiàn)對點陣模塊的4個位分別進行 顯示控制。供電電源采用多路的電源監(jiān)控芯片，當板上的幾種工作電壓的任何一種電壓超出 正常值的士 10%時，監(jiān)控芯片對應(yīng)的輸出引腳就會輸出低電平信號，使相應(yīng)的電源狀態(tài)指 示燈熄滅，同時電源監(jiān)控芯片的復位腳也會輸出復位信號，通過主板傳給監(jiān)視模塊。電源輸 入后，經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換后得到處理器裝置所需的三種電壓，并按照核心處理器要求的上電順 序進行上電啟動。對于這三種電源電壓的監(jiān)視，模塊采用專用的電源監(jiān)視IC，當電源上電完 成之后，電源監(jiān)視IC輸出上電復位信號，且復位時間可調(diào)。對于電源，處理器裝置采用LED 進行顯示，只有當三種電源供給都存在的情況下，LED才亮，否則LED滅顯示故障。當電源 電壓出現(xiàn)過壓或者低壓的時候，電源監(jiān)視IC就會輸出復位信號直到電源電壓恢復正常一 定時間之后。根據(jù)這一特性，處理器裝置可以監(jiān)視板載電源電壓的故障。處理器裝置把復 位信號經(jīng)過處理后輸出給監(jiān)視模塊，當復位信號產(chǎn)生后，監(jiān)視模塊開始計時，當超過特定的 時間，該特定時間要大于啟動復位和手動復位的時間，自監(jiān)視認為處理器裝置故障產(chǎn)生，電 源電壓故障也是導致復位信號超時的原因之一?？撮T狗和核心處理器各自有獨立的時鐘，當電源上電完成后，看門狗定時器立即 啟動，核心處理器的喂狗程序開始在看門狗定時器的有效時間內(nèi)不停的喂狗，一旦喂狗時 間溢出，看門狗將輸出一個持續(xù)的復位信號，終止核心處理器的程序。在程序運行狀態(tài)正常 的情況下，程序通過訪問看門狗的計數(shù)寄存器對看門狗狀態(tài)進行周期監(jiān)視。在每個程序運 行周期，核心處理器讀取看門狗計時器的計數(shù)值，并與上周期讀取值進行比較以確定看門 狗運行狀態(tài)。為了使核心處理器相近周期讀取的看門狗定時器的計數(shù)值都是不同的，看門狗定時器的計數(shù)值要包括固定的定時計數(shù)值和變化計數(shù)值兩個部分。當核心處理器檢測到 看門狗時鐘失效時，核心處理器停止喂狗并終止程序。當看門狗時鐘故障或者核心處理器 故障時，模塊輸出故障信號給監(jiān)視模塊。對于看門狗計時器和處理程序同時故障的情況，應(yīng) 在故障管理中歸結(jié)為處理器裝置故障，同樣可以輸出故障信號給監(jiān)視模塊。本處理器裝置有正常運行、測試和下裝3種運行模式，此3種模式采用3位的鑰匙 開關(guān)來實現(xiàn)，當撥動鑰匙開關(guān)到固定的模式時，處理器就可以讀取相應(yīng)的狀態(tài)信息。3位鑰 匙開關(guān)狀態(tài)信息的地址為Al，如BAR+OxOOOOOOOC。數(shù)據(jù)線DO D2對應(yīng)3位鑰匙開關(guān)狀態(tài)， 對3位鑰匙開關(guān)狀態(tài)的地址進行讀操作，數(shù)據(jù)的最低3位就是對應(yīng)的鑰匙開關(guān)狀態(tài)，此地址 只讀不寫。為了實現(xiàn)電氣上的隔離，鑰匙開關(guān)和CPLD之間采用光耦進行隔離。本處理器裝置的站號識別功能由6位撥碼開關(guān)進行識別處理，撥碼開關(guān)的每 位有“0”和“1”兩種狀態(tài)，總共可以設(shè)置64個站號。6位站號信息的地址為A2，如 BAR+0X00000004。數(shù)據(jù)線DO D5對應(yīng)6位站號，對6位站號信息的地址進行讀操作，數(shù)據(jù) 的最低6位就是對應(yīng)的站號，此地址只讀不寫。本處理器裝置的槽號信息由4位狀態(tài)信息構(gòu)成。由于槽號信息位在主板是固定 的，本處理器裝置插入機箱時，它就會讀取槽號信息來判斷插入的槽號位置是否正確。4位 槽號信息的地址為A3，如BAR+0x00000008。數(shù)據(jù)線DO D3對應(yīng)4位槽號，對4位槽號信 息的地址進行讀操作，數(shù)據(jù)的最低4位就是對應(yīng)的槽號，此地址只讀不寫。本處理器裝置通過接口進行組態(tài)程序的下裝。所述處理器為嵌入式處理器。本處理器裝置是插在機箱里的主板上，本裝置的核心處理器的LocalPlus Bus通 過主板的總線訪問其它裝置上的雙口 RAM實現(xiàn)與其它裝置的通訊。本處理器裝置的FLASH監(jiān)視采用軟件，F(xiàn)lash設(shè)備能否成功初始化是通過讀取芯 片的廠商ID和設(shè)備ID來進行的，根據(jù)讀取的結(jié)果是否和Flash手冊中規(guī)定的值是否一致 來驗證能否正確開始進行Flash的相關(guān)操作。對于FLASH數(shù)據(jù)的完整性，采用做CRC32校 驗的方式來驗證數(shù)據(jù)的完整性，校驗碼從Flash中讀取。在初始化時候完成全部數(shù)據(jù)的校 驗操作。以后在周期運行階段根據(jù)本周期剩余時間執(zhí)行部分校驗操作，分多個周期完成全 部完整性檢查，以后根據(jù)需要以一定的時間間隔重復該周期過程。監(jiān)視的內(nèi)容主要包括RTS 代碼和下裝文件等。內(nèi)存分為可變存儲區(qū)和不可變存儲區(qū)。內(nèi)存中不可變存儲區(qū)的初始化主要包括對 內(nèi)存清零操作和在系統(tǒng)初始化時候向內(nèi)存中寫入數(shù)據(jù)兩部分。這兩個步驟能否成功執(zhí)行可 以通過寫入然后回讀比較的方法進行。內(nèi)存中不可變存儲區(qū)主要用于存儲數(shù)據(jù)的，在正常 工作中只是用于讀取。所以驗證的主要方法就是做CRC32校驗。對主板總線的監(jiān)視主要是驗證主板的Local總線是否存在故障。因為處理器裝置 是通過主板Local總線和其它裝置的雙口 RAM進行相連，并且雙口 RAM的讀寫速度本身比 較慢，然而監(jiān)視操作又不能占有太多的操作時間，所以對主板總線監(jiān)視的主要方法是通過 Local總線對雙口 RAM某個預先定義的用于測試其功能的地址，具體位置根據(jù)實際程序進 行設(shè)定，進行兩次寫反操作。在每次寫入之后進行回讀，按照這種方法來檢測是否可以成功 寫入。用這種方法可以驗證主板總線的物理鏈路是否完好。手動復位也是處理器裝置復位的情況之一，所以，手動復位也通過信號處理之后 傳輸給監(jiān)視模塊。但監(jiān)視模塊僅把手動復位作為一個報警處理，并不作為處理器裝置的故障進行處理。自診斷功能的處理器裝置進行自診斷的過程為首先通過鑰匙開關(guān)對該處理器的 工作模式進行選擇，工作模式信息送入到CPLD進行邏輯處理后通過顯示模塊進行顯示，同 時CPLD完成對系統(tǒng)中站號信號和槽號信息的識別和處理，處理后的信息送入到嵌入式處 理器進行相關(guān)診斷程序的執(zhí)行，達到對系統(tǒng)中各模塊的診斷能力本發(fā)明采用PowerPC架構(gòu)的處理器減小裝置的功耗，無風扇，防止了由風扇引入 的不確定性故障。其次本發(fā)明采用了4位點陣模塊增加了裝置多樣化的顯示手段。最后本 發(fā)明為了增強系統(tǒng)的可靠性和運行狀態(tài)的確定性增加了一些自診斷項，擴大了自診斷的覆 蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有自診斷功能的處理器裝置，所述自診斷功能的處理器裝置放置在系統(tǒng)主板 上，通過自身的總線驅(qū)動器與系統(tǒng)總線相連，所述自診斷功能的處理器包括鑰匙開關(guān)，光耦 隔離器，CPLD以及處理器，所述鑰匙開關(guān)的信號通過光耦隔離器后傳遞給CPLD，所述CPLD 通過電路中的多路數(shù)據(jù)傳輸總線與處理器進行數(shù)據(jù)通信，其特征在于所述自診斷功能的處 理器設(shè)有3種運行模式包括正常運行、測試和下裝模式，上述3種運行模式通過3位鑰匙開 關(guān)來進行選擇和實現(xiàn)，當鑰匙開關(guān)處于固定模式時，處理器讀取相應(yīng)的狀態(tài)信息，3位鑰匙 開關(guān)狀態(tài)信息的入口地址為Al，數(shù)據(jù)的低3位對應(yīng)的鑰匙開關(guān)的不同狀態(tài)；所述鑰匙開關(guān) 和CPLD之間采用光耦進行隔離，實現(xiàn)電氣上的隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自診斷功能的處理器裝置，其特征在于自診斷功 能的處理器裝置的站號識別功能由6位撥碼開關(guān)進行識別處理，撥碼開關(guān)的每位有“0”和 “1”兩種狀態(tài)，總共設(shè)置64個站號，6位站號信息的入口地址為A2，數(shù)據(jù)線DO D5對應(yīng)于 6位站號，CPLD對6位站號信息的進行讀操作，數(shù)據(jù)的最低6位就是對應(yīng)的站號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自診斷功能的處理器裝置，其特征在于自診斷功 能的處理器裝置的槽號信息由4位狀態(tài)信息構(gòu)成，槽號信息位在主板是固定的，當自診斷 功能的處理器裝置插入機箱時，讀取槽號信息判斷插入的槽號位置，4位槽號信息的入口地 址為A3，數(shù)據(jù)的最低4位就是對應(yīng)的槽號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自診斷功能的處理器裝置，其特征在于自診斷功 能的處理器裝置設(shè)計采用6個指示燈LED，分別指示電源、運行、測試、正常運行、下裝和錯 誤6種狀態(tài)，當系統(tǒng)供電正常后所述電源指示燈LED為恒定的指示狀態(tài)，其它5個可控指示 燈LED的入口地址為A4，數(shù)據(jù)線DO D4分別對應(yīng)5個可控指示燈LED。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有自診斷功能的處理器裝置，其特征在于自診斷功 能的處理器裝置采用了一個4位的點陣模塊用來顯示具體的狀態(tài)信息，點陣顯示的入口地 址為A5，數(shù)據(jù)線DO D6分別對應(yīng)點陣的7個數(shù)據(jù)位，此點陣模塊共有四位，第一位的地址 為A6，第二位的地址為A7，第三位的地址為A8，第四位的地址為A9，分別對這4個地址進行 寫操作，實現(xiàn)對點陣模塊的4位分別進行顯示控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自診斷功能的處理器裝置，其特征在于所述自診 斷功能的處理器裝置通過總線接口方式進行組態(tài)程序的下裝，所述處理器為嵌入式處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自診斷功能的處理器裝置，其特征在于所述自診 斷功能的處理器裝置插在機箱里的主板上，所述處理器通過主板的總線訪問其它裝置上的 雙口 RAM實現(xiàn)與其它裝置的通訊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自診斷功能的處理器裝置，其特征在于所述自診 斷功能的處理器裝置能夠自診斷的內(nèi)容包括電源供電電壓、FLASH、內(nèi)存、總線、上電復位、 手動復位和看門狗復位自診斷(1)供電電源電壓的自診斷采用多路電源監(jiān)控芯片，當板上的幾種工作電壓的任何一 種電壓超出正常值的士 10%時，監(jiān)控芯片對應(yīng)的輸出引腳就會輸出電平信號，使相應(yīng)的電 源狀態(tài)指示燈熄滅，同時電源監(jiān)控芯片的復位腳也會輸出復位信號，通過主板傳給監(jiān)視系 統(tǒng)；(2)自診斷功能的處理器裝置的FLASH自診斷采用CRC32校驗的方式來驗證數(shù)據(jù)的完整性，在周期運行階段根據(jù)本周期剩余時間執(zhí)行校驗操作，分多個周期完成全部完整性檢 查，以一定的時間間隔重復該周期過程，監(jiān)視的內(nèi)容包括RTS代碼和下裝文件；(3)對主板總線的自診斷主要是驗證主板的Local總線是否存在故障，對主板總線監(jiān) 視的主要方法是通過Local總線對雙口 RAM某個預先定義的用于測試其功能的地址進行兩 次寫反操作，在每次寫入之后進行回讀；(4)對看門狗和核心處理器的自診斷，看門狗和核心處理器各自有獨立的時鐘，當電源 上電完成后，看門狗定時器立即啟動，核心處理器的喂狗程序開始在看門狗定時器的有效 時間內(nèi)喂狗，一旦喂狗時間溢出，看門狗將輸出一個持續(xù)的復位信號，終止核心處理器的程 序，在程序運行狀態(tài)正常的情況下，自診斷處理器通過訪問看門狗的計數(shù)寄存器對看門狗 狀態(tài)進行周期監(jiān)視，在每個程序運行周期，核心處理器讀取看門狗計時器的計數(shù)值，并與上 周期讀取值進行比較以確定看門狗運行狀態(tài)，當核心處理器檢測到看門狗時鐘失效時，核 心處理器停止喂狗并終止程序，當看門狗時鐘故障或者自診斷處理器故障時，模塊輸出故 障信號給監(jiān)視模塊；(5)手動復位電路檢測，手動復位也通過信號處理之后傳輸給監(jiān)視模塊，監(jiān)視模塊僅把 手動復位作為一個報警處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自診斷功能的處理器裝置，其特征在于當系統(tǒng)電 源輸入后，經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換后得到自診斷功能的處理器裝置所需的三種電壓，對于這三種電 源電壓的監(jiān)視，模塊采用專用的電源監(jiān)視IC，當電源上電完成之后，電源監(jiān)視IC輸出上電 復位信號，處理器裝置采用指示燈LED進行顯示，當三種電源供給都存在的情況下，指示燈 LED亮，否則指示燈LED滅，顯示故障，當電源電壓出現(xiàn)過壓或低壓的時候，電源監(jiān)視IC就會 輸出復位信號，自診斷功能的處理器裝置監(jiān)視板載電源電壓的故障，自診斷功能的處理器 裝置把復位信號經(jīng)過處理后輸出給監(jiān)視模塊，同時監(jiān)視模塊開始計時，當超過特定的時間， 自監(jiān)視認為處理器裝置故障產(chǎn)生。
10.采用權(quán)利要求1-9任何一項所述的一種具有自診斷功能的處理器裝置進行自診斷 的方法，其特征在于，所述的自診斷功能的處理器裝置進行自診斷的過程為首先通過鑰匙 開關(guān)對該處理器的工作模式進行選擇，工作模式信息送入到CPLD進行邏輯處理后通過顯 示模塊進行顯示，同時CPLD完成對系統(tǒng)中站號信號和槽號信息的識別和處理，處理后的信 息送入到嵌入式處理器進行相關(guān)診斷程序的執(zhí)行，達到對系統(tǒng)中各模塊的自診斷能力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有自診斷功能的處理器裝置，該裝置在電路結(jié)構(gòu)上包括顯示模塊、檢測模塊、電源監(jiān)控模塊、鑰匙開關(guān)模塊、插入監(jiān)控模塊和槽號校驗模塊，本發(fā)明的自診斷功能的處理器裝置與現(xiàn)有處理器裝置相比具有功耗低、無風扇、運行狀態(tài)實時顯示、獨特的總線的通訊方式、采用雙口RAM作為總線的隔離手段、對器件的自診斷內(nèi)容多、自診斷的覆蓋面廣等特點。該裝置可應(yīng)用于核電站等大型工程領(lǐng)域，能夠保證系統(tǒng)的高安全性和穩(wěn)定性。
文檔編號G06F11/00GK102087621SQ20091024133
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者周飛, 張睿瓊 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司