一种互斥电路的制作方法

1.本发明涉及自动检测技术领域，更具体的说是涉及一种互斥电路。


背景技术：

2.电路板工作离不开微处理器，微处理器不可避免存在死机或损坏等故障，若微处理器发生故障，其输出状态不可控；为避免微处理器故障导致系统故无法正常工作，提高系统可靠性，系统往往被设计成双通道工作，即两个通道含完全相同的微处理器电路，而工作通道的切换，往往依赖人力操作完成；为了能够通过人力完成控制通道的切换，系统需要增加切换开关，同时设计相应线路。
3.由于微处理器发生故障时，其输出状态不可控，此时，若故障通道仍然输出，情况轻微系统不能正常工作，情况严重可能发生灾难性后果；为了能够在故障发生后，故障能够及时得到处理，需要人力干预，但进行工作通道的切换，从故障发生到故障判定，到最终通道切换完成，人力操作存在实时性问题；同时为了能够进行工作通道切换，需额外增加切换开关和线路，增加了系统复杂性，降低了系统可靠性。
4.若能够在每个通道含微处理器的电路板中，仅靠增加相应的通道故障检测和互斥输出电路，使系统在通道发生故障时，自动识别故障，不使能故障通道输出，则在简化系统、提高系统工作可靠性的同时，降低了人员负担。
5.因此，因此如何提供一种互斥电路实现方法来自动检测通道中微处理器故障且不使能故障通道输出是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种互斥电路，自动检测通道中微处理器故障且不使能故障通道输出，以解决上述背景技术中的问题。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种互斥电路，至少包括两个通道电路，且每个通道均包括2个边沿触发器电路和3个光耦隔离电路；
9.在每个通道电路中，本通道的输入控制信号分别输入至第一边沿触发器电路和第一光耦电路，所述第一边沿触发器电路的输出分别与所述第一光耦电路和第三光耦电路相连；第二光耦电路、第二边沿触发器电路和所述第三光耦电路依次相连，所述第三光耦电路的输出端作为使能端，输出本通道的输出使能信号；
10.所述第一光耦电路的输出作为本通道的输出控制信号输入至相邻通道电路中的第二光耦电路；本通道中的第二光耦电路的输入为相邻通道电路中的第一光耦电路的输出；
11.所述第二光耦电路同时还连接故障采集端，输出本通道的故障采集信号。
12.优选的，所述第一边沿触发器电路和所述第二边沿触发器电路中均包括触发器；
13.所述触发器的cx/rx端分别连接一个电阻和电容，电阻的另一端连接电源，电容的
另一端分别连接所述第一触发器d1的cx和a端，并接地；
14.在第一边沿触发器电路中，所述触发器的b端和clr端分别连接一个输入控制端，且两个所述输入控制端分别连接一个电阻，且两个电阻相连并接地；与所述触发器的b端连接的所述输入控制端以及所述触发器的输出端均与所述第一光耦电路相连；
15.在第二边沿触发器电路中，所述触发器的b端连接所述第二光耦电路的输出端，还经过一个电阻连接所述故障采集端，clr端连接一个电阻并接地，所述触发器的输出端连接所述第三光耦电路。
16.优选的，所述第一光耦电路、包括光耦；
17.所述第一光耦电路中光耦的一个输入端经过电阻连接于所述第一边沿触发器电路中所述触发器的b端，另一个输入端分别连接所述第一边沿触发器电路的输出端以及所述第三光耦电路的输出端；
18.所述第一光耦电路中光耦的一个输出端经过电阻连接于电源，同时还连接相邻通道中第二光耦电路的输入端，所述第一光耦电路的另一个输出端接地。
19.优选的，所述第二光耦电路包括光耦；
20.所述第二光耦电路中光耦的一个输入端经过电阻连接于相邻通道中第一光耦电路的输出端，所述第二光耦电路中光耦的另一个输入端接地；
21.所述第二光耦电路中光耦的一个输出端经过电阻连接于电源，同时还连接于所述第二边沿触发器电路中的所述触发器的b端，所述第二光耦电路中光耦的另一个输出端接地。
22.优选的，所述第三光耦电路包括光耦；
23.所述第三光耦电路中光耦的一个输入端经过电阻连接第二边沿触发器电路的输出端，所述第三光耦电路中光耦的另一个输入端接地；
24.所述第三光耦电路中光耦的一个输出端连接第一边沿触发器电路的输出端，所述第三光耦电路中光耦的另一个输出端连接使能端同时经过一个电阻连接电源。
25.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种互斥电路，能自动不使能故障通道输出，尤其涉及一种双通道工作模式下，微处理器故障时的自动检测与互斥输出。通过微处理器电路设置边沿触发器输入控制信号，经过触发器电路和光耦隔离电路后，可自动检测微处理器故障，并对故障通道输出不使能，将工作通道切换至正常通道。具有简化人力操作、故障处理实时性高，简化系统设计的特点。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
27.图1附图为本发明实施例提供的一种互斥电路的原理框图。
28.图2附图为本发明实施例提供的一种互斥电路的电路框图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.本发明实施例公开了一种互斥电路，如图1-2所示，以通道a为例，电路由3个输入信号、2个触发器电路、3个光耦隔离电路、3个输出信号组成。输入信号为通道a的2个输入控制信号a_in1、a_in2(来自微处理器电路)、通道b的1个控制输出b_out1(来自通道b的使能电路)；输出信号为1个通道a的控制输出a_out1(去往通道b)、1个通道a的故障标志a_out2(去微处理器电路)、1个通道a的使能输出a_out3。
31.互斥电路实现方法由两个触发器电路和三个光耦隔离电路组成，第一触发器电路输入端为输入控制信号a_in1和a_in2，输出d1a_out作为第一光耦电路输入，同时加载在第三光耦电路输出侧；第二触发器电路输入端为第二光耦电路输出，输出d2a_out作为第三光耦电路输入；第一光耦电路输入为控制信号a_in1和第一触发器输出d1a_out，输出为控制输出a_out1；第二光耦输入为通道b的输出信号b_out1，输出为故障标志a_out2，并提供第二触发器输入用；第三光耦电路输入为第二触发器输出d2a_out，输出为使能输出a_out3。
32.其中，第一触发器电路包括第一电阻r1～第三电阻r3、第一电容c1、第一触发器d1a，各元器件连接关系为：输入控制a_in1与a_in2分别与第一触发器d1a相连，第一触发器d1a与第一电阻r1～第三电阻r3、第一电容c1相连；第一电阻r1一端与触发器d1a和第一电容c1相连，另一端与第一电源正vcc1相连；第二电阻r2一端与触发器d1a、控制输入信号a_in1相连，另一端与第一电源负gnd1相连；第三电阻r3一端与触发器d1a、输入控制a_in2相连，另一端与第一电源负gnd1相连；第一电容c1一端与触发器d1a、第一电阻r1一端相连，另一端与触发器d1a、第一电源负gnd1相连。电路输入为a_in1、a_in2，输出为d1a_out。
33.第二触发器电路包括第九电阻r9～第十电阻r10、第二电容c2、第二触发器d2a，各元器件连接关系为：第二光耦电路输出与第二触发器d2a相连，第二触发器d2a与第九电阻r9～第十电阻r10相连；第九电阻r9一端与第二触发器d2a、第二电容c2相连，另一端与第一电源正vcc1相连；第十电阻一端与第二触发器d2a相连，另一端与第一电源正vcc1相连；第二电容c2一端与第九电阻r9、第二触发器d2a相连，另一端与第一电源负gnd1相连。电路输入为第二光耦电路输出，输出为d2a_out。
34.第一光耦电路包括第四电阻r4～第五电阻r5、第一光耦e1a，各元器件连接关系为：第一光耦e1a与第四电阻r4～第五电阻r5、第一触发器电路输出、第二电源负gnd2相连；第四电阻r4另一端与输入控制a_in1相连；第五电阻r5另一端与第二电源正vcc2相连。电路输入为a_in1、d1a_out，输出为a_out1。
35.第二光耦电路包括第六电阻r6～第八电阻r8、第二光耦e2a，各元器件连接关系为：第二光耦e2a与第六电阻r6～第八电阻r8、第一电源负gnd1、第二电源负gnd2相连；第六电阻另一端与通道b输出b_out1相连，第七电阻r7另一端与第一电源正vcc1相连；第八电阻另一端作为输出a_out2。电路输入为b_out1，输出经第八电阻r8后作为故障检测信号a_out2。
36.第三光耦电路包括第十一电阻r11～第十二电阻r12、第三光耦，各元器件连接关
系为：第三光耦e3a与第十一电阻r11、第十二电阻r12、第一电源负gnd1、第一触发器输出d1a_out相连；第十一电阻另一端与第二触发器输出d2a_out相连；第十二电阻另一端与第一电源正vcc1相连。电路输入为d1a_out、d2a_out，输出为a_out3。
37.在本实施例中，由于通道a和通道b电路原理图相同，因此，以通道a工作正常，通道b故障为例进行工作原理说明，电路工作原理如下：
38.输入控制a_in1为方波，a_in2为高电平，当第一触发器电路检测到输入信号后，输出d1a_out为低电平，输入控制a_in1和d1a_out经光耦隔离后，光耦e1a周期性导通关断，输出a_out1为方波，当通道b微处理器故障时，通道b输入控制b_in1无法为方波，通道b第一触发器输出d1b_out为高电平，通道b第一光耦输出b_out1为高电平，进入通道a第二光耦，第二光耦e2a导通，输出持续低电平，a_out2为低电平，第二触发器输出d2a_out高电平，第三光耦e3a导通，最终，a_out3为低电平，本方案中，设定低电平使能。由于a_out1为方波，b_out2为方波，d2b_out为低电平，此时，b通道第三e3a光耦不导通，输出b_out3为高电平，其工作波形如下表1所示。
39.表1工作波形表
[0040][0041]
当通道a或通道b都正常时，只需将a_in2、b_in2其中一个控制信号置低，即可得到完全不同的逻辑工作表，以通道b的b_in2置低为例，工作波形如下表2所示。
[0042]
表2工作波形表
[0043][0044]
从表1可以看出，当通道a工作正常，通道b故障时，通道b微处理器电路b_in1无法输出方波，无论b_in1为何种逻辑状态，a_out3都为低电平，b_out3都为高电平，达到输出互斥的效果；同时a_out2为低电平，b_out2为波形。在电路进行应用时，只需在其余外围电路中设置低电平使能，高电平不使能，即可完成输出使能控制功能，同时，正常通道采集到故障标志为低电平，即表示另一通道微处理器发生故障。
[0045]
从表2可以看出，当通道a和通道b工作正常时，只需将其中一个输入控制(a_in2或b_in2)置低，便可得到完全相同的逻辑输出，即通道a和通道b都正常工作时，只需约定优先级，即可将其中一个通道输出不使能，同样达到互斥效果。
[0046]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0047]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。