邵忠俊 营旭东 秦岭 刘巍 潘宇波

【摘要】    面对各种重要工作领域提出的要求，如航空航天、银行及电厂所要求的高安全行业，都对使用到的电子系统提出了更高的安全性要求。容错计算机的出现，进一步取代双机热备产品，出现在了高安全领域，从此掀开了高安全性电子设备的新篇章。设计一种高可靠的容错计算机，可应用于如航空航天、列车、银行及电厂所要求的高安全行业。

【关键词】    双机热备    冗余    容错

一、结构冗余设计

1.1硬件结构冗余

该计算机从系统架构上采用2乘2取2结构，两个计算机系同时运行，一个拥有控制权，另一个只有监视权，在I端计算机系故障的情况下，II端计算机系取得控制权;两端的计算机系内各包含两个通道，分别为命令通道（A通道）和监控通道（B通道）两个通道。两个通道具有相同的硬件设计，采集相同的数据，运行相同的软件。通道内处理器模块通过局部CPCI总线访问接口模块。两个通道之间可通过CCDL或者以太网进行通信，双余度设计分别对两路输入信号和运算结果进行同步比较，只有两个运算结果一致时，该计算机系才会输出，否则控制权交由另一结构与之相同的计算机系输出结果，本机则马上发出报警信号并输出安全态。

1.2 软件结构冗余

命令通道（A通道）和监控通道（B通道）的软件系统结构框图1如下所示。

二、信息同步设计

基于信息冗余思想，采用软件为主，软/硬结合的双握手同步算法实现通道间的同步，两……