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《工业控制计算机~2007年2O卷第12期 9 基于多CPU控制系统的设计与实现 Design and Implementation of Control System Based on Multi——CPU 叶 青 方文森 谌 勇 (昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650051) 摘 要 设计了一个由双单片机、一个ARM7构成的三CPU系统，该系统不仅能够向上位机传送生产数据，同时也能够判断出 主单片机的运行情况，一旦主单片机发生故障，系统将自动切换到备份机运行；提出了一个识别主机状态的算法，算法的处 理速度为35ms／帧。 关键词：多CPU，算法，控制系统，钾碱生产 Abstract Design a triple-CPU system composed of double MCU and an ARM7．The system can not only lransmit datum to host computer but also judge the status of the master—MCU．Once the master-MCU go wrong，the system will switch to the spare—MCU Also come up with a master—MCU status identifying algorithm，the algorithm can process a frame of datum in 35 milliseconds． Keywords：multi-CPU，algorithm，control system，potash production 本文中提出了一种多CPU控制系统的设计方法，该系统与 的区别判断出哪个是主机数据，哪个是备份机的数据，核心 传统的多CPU系统的设计方法完全不同。该系统的核心部分是 CPU只将主机的数据交与上位机，上位机收到数据后，将会分 由三个CPU构成，其中两个CPU可由低端单片机(MCU)来充 为两步进行处理：一方面，将会对得到的现场数据进行显示，反 当，另一个CPU可由高端单片机或ARM来实现。这两个 MCU 映出现场生产设备此刻的状态；另一方面，将会对得到的数据进 是互为备用的关系，两者完全独立运行，正常情况下，两者同时 行进一步分析，判断出此刻主单片机的状态(算法下面将会详细 采集处理同一传感器的数据，而核心CPU只传送主机的数据给 叙述)，如果为正常状态，不发出任何命令，如果一旦发现主机出 上位机。上位机内存有事先编好的程序，可对主机的状态进行判 现故障，将会通知核心CPU切换备份机为主机，上位机同时向 断，一旦发现主机故障，将会发命令给核心CPU，核心CPU将 操作工人发出警报，提示维修主机。 备份机置为主机，此时可将故障主机拆下，进行维修或替换。这 就保证了控制系统始终处于一个平稳正确的生产状态，从而适 用于极其恶劣的生产环境。 1 系统结构及其处理流程 该系统将生产车间分为两个空间，主控室和生产现场。上位 机位于主控室内，三CPU以及传感器位于生产现场，传感器直 接与现场设备相连。 图2 系统处理流程图 2 算法描述 该系统是一个软硬件结合的系统，系统中最重要的程序存 在上位机中，该程序的主要功能是对核心CPU传来的数据进行 分析识别并显示：当分析主机数据为正确时，只进行显示；当分