专利名称：一种电子通讯系统主备板切换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子通讯系统主备板切换装置，属于电通信领域。
主备用工作方式是为了提高电子通讯系统可靠性而被普遍采用的一种机制。在现有技术中，这种工作方式是建立在主备板互锁的基础上的，还存在以下问题在带电热拔备用板时，由于主备板之间互控信号受到影响，引发主用板产生误动作，导致切换动作不能完成，影响设备的正常工作。因为热拔备用板并非一个理想动作，完成这一动作需要一定时间，并且拔出备用板时所有插针不可能同时离线，有可能使主用板误变为备用板，再变为主用板。在此期间，主用板输出被关闭，产生误码，导致控制错误。为解决这一问题，现有技术中要求先将备用板“打死”，然后才能进行热拔操作。在带电热插备用板时，由于上述同样原因，则可能引起备用板争抢主用权，引发误动作。
在开机或带电热插备用板时，还可能引起主备板互锁振荡。由于从本板状态的确定到该确定信号送到另一板需要一定时间，假设为T0，如果两块电路板确定状态的时间差小于T0，则可能出现两块电路板都处于确定状态阶段，先确定为主用板的一方把自己为主用板的信号向另一板发送，在该信号还没有送到另一板时，另一板也将自己确定为主用板，并向对方发送自己为主用板的信号。后者在收到主用信号后，又被置为备用状态，前者也是发此，交替振荡循环，两块电路板永远也进入不了工作状态。
本实用新型的目的是提供一种电子通讯系统中主备用设备的切换装置，该装置克服了现有技术中备用板带电热插拔时给系统带来的不稳定性，使得备用板可以进行带电热插拔操作而不影响系统的稳定性。
本实用新型实现上述目的的技术方案是一种电子通讯系统主备板切换装置，包括结构、元器件和逻辑电路完全相同的两块电路板——A板和B板，其输入信号包括硬件切换信号MS_HARD1、MS_HARD2，由本板切换键给出，高电平有效；复位信号RESET1、RESET2，由本板复位电路给出，高电平时有效；检测信号BSIN1、BSIN2是用于检测另一板是否存在，接至另一板的地线；状态信号STA_IN1、STA_IN2，是来自另一板的输出信号，作为本板的输入信号，该信号为低电平时表示本板为备用状态；软件切换信号MS_SOFT1、MS_SOFT2，由CPU运行控制电路板的软件程序给出，低电平时表示切换；其他故障信号OTHER1、OTHER2，是影响主备板正常运行的其它信号，如有无时钟信号、光板有无光信号等。
其中，A板的逻辑电路的非门NOT11和NOT12的输出信号接至与门AND11，与门AND11的输出信号和来自B板的输入信号BSIN1一起接至或非门NOR11，或非门NOR11的输出信号则接至或门OR12；逻辑电路的非门NOT13和来自B板的输入信号STA IN1一起接至或非门NOR12，或非门NOR12的输出信号和非门NOT14的输出信号一起接至或门OR11，或门OR11的输出信号则接至或门OR12；逻辑电路的非门NOT15的输出信号直接接至或门OR12；逻辑电路的或门OR12的输出信号分为两路，一路反馈至A板的输入端，作为输入信号接至非门NOT13，另一路送至B板的输入端，作为B板的一个输入信号STA_IN2；B板的结构、元器件和逻辑电路与A板完全相同。
A板逻辑电路和B板逻辑电路之间互控信号的连接方法是A板的输出端信号STA_OUT1接至B板的或非门NOR22的输入端，A板的输入信号线BSIN1在B板接地；B板输出端信号STA_OUT2接至A板的或非门NOR12的输入端，B板的输入信号线BSIN2在A板接地。
图1是本实用新型主备板切换装置的原理图。
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
图1给出了一种电子通讯系统主备板切换装置，包括结构、元器件和逻辑电路完全相同的两块电路板——A板和B板，二者互为主备用；其中MS_HARD1、MS_HARD2是硬件切换信号，由本板切换键给出，高电平有效；RESET1、RESET2是复位信号，由本板复位电路给出，高电平时有效；BSIN1、BSIN2是检测另一板是否存在的信号，低电平表示另一板不存在；STA_IN1、STA_IN2是来自另一板的输出信号，作为本板的输入信号，该信号为低电平时表示本板为备用状态；MS_SOFT1、MS_SOFT2是软件切换信号，由CPU运行的程序给出，低电平时表示切换；OTHER1、OTHER2是影响主备板正常运行的其它信号，如有无时钟信号、光板有无光信号等。
主备板切换动作的工作过程如下A板硬件切换信号MS_HARD1和复位信号RESET1分别经过非门NOT11和NOT12反相后接至与门AND11，与门AND11的输出信号和检测信号BSIN1一起接至或非门NOR11，或非门NOR11的输出信号接至或门OR12上；输出信号STA_OUT1反馈至本板的输入部分，作为输入信号经过非门NOT13反相后，与B板来的输入信号STA_IN1一起接至或非门NOR12，或非门NOR12的输出信号又与软件切换信号MS_SOFT1的反相信号一起接至或门OR11，或门OR11的输出信号接至或门OR12上；其他故障信号OTHER1经过非门NOT15反相后直接接至或门OR12上；或门OR12的输出信号STA_OUT1则作为B板的输入信号STA_IN2接至B板的或非门NOR22上。
B板的逻辑电路与A板的完全相同，工作过程也相同。
A板和B板之间的互控信号STA_OUT1、STA_OUT2、STA_IN1、STA_IN2、BSIN1、BSIN2可通过机架后背板进行连接。
当给该装置加电后，软件切换信号MS_SOFT1、MS_SOFT2由各板CPU的一个I/O端口给出。该端口有三态，输出信号接至位于各自板上的下拉电阻R12、R22，由于下拉电阻R12、R22的作用，该软件切换信号为低电平，此时，无论其它条件为何状态，各板的输出信号STA_OUT1、STA_OUT2必为高电平，两块板均处于备用状态。此后如果其它条件均正常，两块电路板则采用软件竞争的方式确定谁为主用，即，谁的程序跑得快，先将本板的软件切换信号置为高电平，谁就为主用，另一板则被置为备用。
如果主备用板只插一块，则这一块板将恒为主用状态。假设只插A板，由于B板不存在，BSIN1不能在B板接地，在A板则将该信号通过上拉电阻R11上拉至高电平，从而封住了A板的硬件切换信号MS_HARD1，使切换动作无效。而当B板存在时，BSIN1在B板接地，被置为低电平，A板硬件切换信号MS_HARD1被放开，切换动作可正常进行。
当主备状态确定后，在备用板工作正常的情况下，如果出现手动硬切换、软件切换、主用板复位、主用板工作不正常等情况时，该主备板切换装置将产生切换动作。假设A板为主用板，B板为备用板，如果出现上述情况，则A板的相应逻辑电路的硬件切换信号MS_HARD1将变为高电平、或者软件切换信号MS_SOFT1将变为低电平、或者复位信号RESET1变为高电平、或者其他故障信号OTHER1变为低电平。这些信号中的任何一个都将使A板的输出信号STA_OUT1变为高电平(备用状态)。而作为备用板的B板，其逻辑电路的输入信号STA_IN2接收A板输出信号STA_OUT1，使B板的输出信号STA_OUT2变为低电平，从而使B板变为主用状态，切换成功。如果B板的其它状态有不正常情况，则切换不能成功，因为这时B板的输出信号STA_OUT2是高电平，该信号被送至A板的输入端，作为输入信号STA_IN1，若A板工作正常，则其仍被置为主用状态。
采用上述工作方式后，如果A板是主用板，A板的输出信号STA_OUT1用非门NOT13反相后又与B板送来的信号STA_IN1进行或非逻辑运算，因为A板输出信号STA_OUT1为低电平，它可以将B板(备用板)送来的状态信号STA_IN1封住，使A板的状态不受其影响，从而使带电热插拔B板时引起的干扰和误状态影响不了A板的工作状态。而在A板为备用状态时，STA_OUT1为高电平，对端来的状态信号STA_IN1被放开，从而使主备切换可正常进行。
在开机加电或带电热插备用板时，由于从本板工作状态的确定到把控制信号送到另一板需要一定时间，假设为T0，如果两块板子确定本板工作状态的时间差小于T0，此时将出现两块板在确定工作状态时都将自己为置为主用，而认为另一板为备用的情况，并封住了对方送来的信号，使两块板都稳定地处于主用工作状态，不存在互锁振荡问题。此状态不会影响系统的稳定性，解决的方法是CPU可定时中断检测两板的工作状态，当出现此现象时，进行复位或软件切换其中一板的工作状态即可。
综上所述，本实用新型在应用中具有以下优点当主用板出现故障时，将自动切换到备用板工作，故障板可以进行带电热插拔操作而不影响整机运行稳定性，也不会出现互锁振荡问题，便于维护，可广泛应用于可靠性、稳定性要求较高的电子通讯系统中。
权利要求1.一种电子通讯系统主备板切换装置，包括结构、元器件和逻辑电路完全相同的两块电路板——A板和B板，其特征是所述A板包括由非门NOT11、NOT12、NOT13、NOT14、NOT15、与门AND11、或非门NOR11、NOR12、或门OR11、OR12组成的逻辑电路；非门NOT11和NOT12的输出端接至与门AND11，与门AND11的输出端接至或非门NOR11，或非门NOR11的另一个输入端在B板接地，同时也经上拉电阻R11与电源VCC相连，或非门NOR11的输出端则接至或门OR12非门NOT13的输出端接至或非门NOR12，或非门NOR12的另一输入端接至B板或门OR22的输出端，非门NOT14的输入端经下拉电阻R12后接地，或非门NOR12的输出端和非门NOT14的输出端一起接至或门OR11，或门OR11的输出端则接至或门OR12；非门NOT15的输出端直接接至或门OR12；或门OR12的输出端分为两路，一路反馈接至A板上非门NOT13的输入端，另一路接至B板上或非门NOR22的输入端；所述B板的结构、元器件和逻辑电路与A板完全相同。
专利摘要本实用新型公开了一种电子通讯系统主备板切换装置,包括A板和B板互为主备用:所述A板包括由非门NOT11、NOT12、NOT13、NOT14、NOT15、与门AND11、或非门NOR11、NOR12、或门OR11、OR12组成的逻辑电路;所述B板与A板结构、元器件和逻辑电路完全相同;出现故障时主备板自动切换,不出现互锁振荡,且带电热插拔操作时不影响系统稳定性,可广泛用于电子通讯系统中。
文档编号H04B17/00GK2383274SQ9922924
公开日2000年6月14日 申请日期1999年8月24日 优先权日1999年8月24日
发明者赵培, 张天宇, 陈颖川, 陈戟 申请人:深圳市中兴通讯股份有限公司