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Vortex86SX CPU容錯(cuò)性功能介紹
閱讀：905 發(fā)布時(shí)間：2008-7-18中國(guó)臺(tái)灣DM＆P集團(tuán)于2007年推出All-in-One Embedded Total Solution高度集成SoC處理器Vortex86SX。該Vortex86SX以中低階嵌入式及工業(yè)應(yīng)用為主要目標(biāo)，采用x86兼容運(yùn)算核心，及單片581顆錫球BGA包裝，其0.13 micron制程能讓此款SoC體積止于27×27mm。另外，運(yùn)算速度可達(dá)300MHz標(biāo)準(zhǔn)。在基本架構(gòu)則以32位×86為主體設(shè)計(jì)，并集成豐富的接口，特別是此SoC內(nèi)建的容錯(cuò)功能更是成為*界的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，并以其低成本、易實(shí)現(xiàn)和操作簡(jiǎn)單實(shí)用的特點(diǎn)迅速在業(yè)界中推廣開來(lái)。
Vortex86SX內(nèi)建的容錯(cuò)功能實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單，且功能強(qiáng)大。它主要有以下幾大特點(diǎn)：
l Master/Slave主板諧調(diào)工作
l 可診斷六種不可預(yù)知的系統(tǒng)死機(jī)故障
l Master/Slave主板可在1 us10的負(fù)6次方秒內(nèi)轉(zhuǎn)換
l 可抑制Slave主板下的ISA總線
l 可編程抑制Slave主板的I/O端口在BIOS中設(shè)置
l 設(shè)計(jì)高速串口作Master/Slave主板間的數(shù)據(jù)傳輸
l Master/Slave主板各提供4KB SRAM作數(shù)據(jù)交換與備份
l 支持系統(tǒng)死機(jī)計(jì)數(shù)
由于Vortex86SX內(nèi)建了容錯(cuò)功能，并在設(shè)計(jì)CPU之初就已考慮用戶使用方便易操作性。我們現(xiàn)就以下幾部分介紹容錯(cuò)功能。
1. CMOS設(shè)置部分
構(gòu)建一套容錯(cuò)系統(tǒng)需兩塊功能相同并嵌有Vortex86SX SoC主板，分別在CMOS中將其容錯(cuò)功能打開，其具體位置在 “Chipset → SouthBridge Configuration→ Redundancy Control Configuration” 下，如下圖：
圖1
如上圖所示，Vortex86SX CPU提供了Dual Port 4KB SRAM空間給用戶作數(shù)據(jù)交換與備份使用，其內(nèi)存開始地址為000D000；還有提供了COM9作數(shù)據(jù)傳輸端口；并在CMOS中有設(shè)計(jì)可選擇設(shè)置KB/MS、GPIO、LPT并口和串口TRI－State抑制狀態(tài)。
2. 硬件操作部分
準(zhǔn)備兩片功能相同并嵌有Vortex86SX SoC的主板，根據(jù)客戶各自要求分別設(shè)置其CMOS選項(xiàng)。我們公司的許多工控主板上都有設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的接口---容錯(cuò)技術(shù)接口，如VSX－6154主板J7接頭，其定義分別是Pin1GND、Pin2-Pin3System Fail in/out、Pin4-Pin5GPCS0/SYS-GPCS-IN、Pin6-Pin7TXD9/RXD9。如下圖，由VSX－6154主板A和B通過(guò)PC104總線和“BoR”疊加在一起構(gòu)成一套容錯(cuò)系統(tǒng)。我們將VSX主板J7連接線命名為BoR＝Bridge of Redundancy
圖2
注意：BoR線纜的接法：VSX主板A J7 “Pin2-Pin3”、 “Pin4-Pin5”、 “Pin6-Pin7”和VSX主板B J7相同的信號(hào)線兩兩交叉互連，GND“Pin1-Pin1”對(duì)接，如下圖。
圖3
當(dāng)您將兩塊VSX主板的BoR和ISA Bus連接好后就可以上電工作，這兩塊VSX主板的電源可以是同一電源，也可以是兩個(gè)獨(dú)立的電源。兩塊VSX主板的M/S關(guān)系是由BoR的pin2-pin3根據(jù)兩塊主板上電工作的先后來(lái)判定的，先上電工作的VSX主板自動(dòng)被為“Master”，另一塊則為“Slave”。
以下是處于“Slave”狀態(tài)下VSX主板的容錯(cuò)設(shè)置：
1．“Slave”主板的ISA Bus被抑制（Tri-state）。（注意：這是為了避免兩塊VSX主板通過(guò)ISA Bus疊加起來(lái)發(fā)生控制/數(shù)據(jù)/地址總線沖突）
2．“Slave”主板可通過(guò)CMOS設(shè)置I/O接口是否被抑制，其位置在“Chipset →South Bridge →Redundancy Control Configuration”。請(qǐng)注意I/O接口是指“UART”、“LPT”、“GPIO”和“KB/MS”，其他的I/O接口（如PCI、USB和LAN）不會(huì)抑制。其以上I/O接口是否被抑制主要根據(jù)兩塊VSX主板的I/O（如COM1）是否要連接到同一設(shè)備。
3. 功能介紹部分
BoR的Pin2-Pin3連接回路稱為“Diagnose Circuit”（診斷回路）。它不僅是判定VSX主板M/S關(guān)系，還可以偵測(cè)6種不可預(yù)知的系統(tǒng)故障，如“看門狗0/1”、 “硬件復(fù)位”、 “軟件控制”、 “手動(dòng)轉(zhuǎn)換”、 “非法指令”等等。一旦發(fā)生其中一種的故障，“Master”主板就會(huì)發(fā)出信號(hào)通知“Slave”主板，然后兩塊VSX主板在1us內(nèi)轉(zhuǎn)換Master/Slave關(guān)系。
我們公司VSX系列主板都有設(shè)計(jì)2-Pin 的System-Fail-Switch接頭。將此接頭短接則將“Master”狀態(tài)推給對(duì)方，即使對(duì)方在1us內(nèi)轉(zhuǎn)換成“Master”狀態(tài)。
BoR的Pin4-Pin5連接回路是M/S的4KB SRAM內(nèi)存映射回路，即VSX主板內(nèi)建“4K dual-port SRAM”占用內(nèi)存啟始地址“Hex D000”。通過(guò)GPCS0內(nèi)存映射“Slave”主板的“4K dual-port SRAM”啟始地址“Hex C800”。因此，您可以通過(guò)“Memory Mapping”方式移動(dòng)數(shù)據(jù)。例如，您可以將數(shù)據(jù)移動(dòng)到“Master”主板內(nèi)建的“4K SRAM”內(nèi)存區(qū)中（基地址：D000：0000），也可以將數(shù)據(jù)移動(dòng)到基地址為C800：0000內(nèi)存區(qū)中。當(dāng)您將數(shù)據(jù)移動(dòng)到C800：0000中時(shí)，實(shí)際上是您將數(shù)據(jù)移動(dòng)到了“Slave”主板的“4K SRAM”內(nèi)存區(qū)中，即您可以在“Slave”主板的基地址D000：0000內(nèi)存區(qū)中訪問到同一數(shù)據(jù)。通過(guò)VSX主板的這一功能，就可以很容易地做到兩塊主板間的數(shù)據(jù)交換和備份。
由于“Slave”主板的ISA Bus是被抑制的。故只有“Master”主板能同時(shí)訪問（讀/寫）內(nèi)建的“4K dual-port SRAM”和通過(guò)GPCS*訪問“Slave”主板的“4K dual-port SRAM”。當(dāng)然，“Slave”主板也能訪問自身內(nèi)建的“4K dual-port SRAM”。
為了能使用兩塊主板的“4K dual-port SRAM”，您必須打開“Chipset → SouthBridge Configuration → Redundancy Control Configuration → Dual Port 4KB SRAM”，如圖1。
為了使“Master”主板能訪問“Slave”主板的“4K dual-port SRAM”，您必須將兩塊VSX主板的CMOS設(shè)置中“Chipset → SouthBridge Configuration → GPCS Configuration”選項(xiàng)“GPCS0 Function”打開，如下圖。
圖4
BoR的Pin6-Pin7是一個(gè)高速的RS232串行通信端口（COM9）。它可以傳輸一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)，如M/S主板間“4K SRAM”內(nèi)存區(qū)數(shù)據(jù)傳輸前/后的確認(rèn)數(shù)據(jù)（也可以是數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度）。當(dāng)然，您也可以在兩塊VSX主板間使用此COM9端口作其他任何目的的傳輸。
以上就是有關(guān)Vortex86SX內(nèi)建容錯(cuò)功能的介紹，大家如想獲得更詳細(xì)的說(shuō)明，請(qǐng)隨時(shí)與我公司技術(shù)人員或發(fā)：tech@。