基于ARM的高性能星载容错计算机系统

　　星载机需要根据星上的能耗状态来控制星上设备的电源。为防止设备短路导致整星电子系统瘫痪，在各个设备的电源入口处都采用MAX471芯片进行电流监视和MAX890芯片进行限流保护，能够较好地实现故障检测和隔离的功能。

　　本系统在硬件设计上充分发挥了嵌入式处理器的优势，集数据管理和设备控制于一体，最大限度地利用了片上的接口资源，使系统结构紧凑、简单、可靠。

　　基于看门狗的双机冗余热备份功能模块

　　为了提高系统的可靠性，本设计采用了基于看门狗的双机热备份方案。正常情况下，两个完全一样的星载计算机模块均上电工作，其中一台作为当班机，另外一台作为备份机。双机通过CAN网络进行通讯(即心跳信号)，通过仲裁电路切换实现对设备的控制，每台星载机都可以对另一台星载机进行控制。

　　在正常工作情况下，双机均向仲裁电路的片外看门狗电路发送喂狗脉冲信号，仲裁电路能够根据看门狗电路的输出判定当前双机工作是否正常。仲裁电路上片外看门狗的喂狗时间长于片上看门狗的喂狗时间，如果LPC2478的片上看门狗使处理器在短时间内复位成功，则不会造成片外溢出，否则将会导致片外看门狗溢出。双机均正常的情况下默认A机为有效输出，如果A机失效则选择B机作为有效输出，其实现功能框图见图2。

　　双机正常工作的情况下通过CAN网络定时向对方发送心跳信号。如果星载机在一定时间内没有收到对方的心跳信号并且仲裁电路看门狗溢出，则认为对方失效并将其电源关闭，只有通过遥控指令才能将其重新开启。图3表示了双机热备份工作状态转换的过程和条件。