基于MC56F8033串行背板总线的控制系统设计
为提高电气控制系统的可靠性，通过对以往控制系统的分析研究，通过采用ARINC659背板总线、冗余的系统设计方法，设计并实现了一种新的电气控制系统。这篇文章介绍了该系统的主要功能、技术特点、硬件和软件设计。该系统解决了复杂控制系统的数据融合和综合管理，具有快速的系统重构和很强的可配置性。
传统的双余度计算机是采用双通道模式，两个通道工作相当于两台独立计算机同步工作。任何一个通道的处理机故障、输入/输出故障故障、电源故障，本通道立即失效，计算机系统立即降级。
基于
MC56F8033背板总线设计的双余度计算机控制系统，所有处理机、电源、I/O模块连接在这条串行背板总线上，所有模块处理的信息均在这条总线上传输，所有模块均可获取总线上传输的信息，处理机的同步信息、反映各模块工作状态的“心跳”信息均在总线上传输，无需专门的交叉通道数据。
CPU1、CPU2、IOM1、IOM2之间通过659总线互连，离散量输入信号的余度采集是由两个IOM完成，离散量输出控制信号由两个IOM完成。双余度的离散量输出由应用软件控制，可以同时输出，也可以单独输出。模拟量采集、1553B总线、429总线通信等均为无余度处理，所有处理的数据均在659总线上传输，CPU1和CPU2模块均能获取到无余度采集处理的数据。
各块组成如下：
1)CPU1和CPU2模块采用完全相同的架构：均由高性能处理器子卡、1553B总线通信子卡、659总线通信子卡和通用I/O处理基板组成。GIO基板中的高性能FPGA(含处理器内核)实现两条PCI总线功能，PCI1总线为从桥，PCI2总线为主桥，所有子卡采用PMC标准。高性能处理器子卡通过PCI1总线访问1553B总线通信子卡和GIO基板的双口存储器，GIO基板通过PCI2总线访问659总线通信子卡和本板I/O资源。
CPU模块中的高性能处理器子卡运行操作系统和应用软件，模块中的GIO基板运行FPGA软件，659总线子卡上固化命令表通信软件。GIO基板FPGA软件主要功能是：双口访问功能，模拟量、离散量输入采集功能，离散量输出功能，429总线通信管理、659总线通信管理功能。
2)IOM1模块和IOM2模块采用完全相同架构：IOM1模块由659总线通信子卡和GIO基板组成;IOM2模块由659总线通信子卡和GIO基板组成。GIO基板与CPU中的GIO基板相同，659子卡为通用子卡。GIO基板通过PCI2总线可以访问659子卡。
IOM模块中的GIO基板运行FPGA软件，659总线卡上固化命令表通信软件。FPGA软件主要功能是：模拟量、离散量输入采集功能，离散量输出功能，429总线通信管理、659总线通信管理功能。
3)PSM1和PSM2模块采用完全相同的LRM架构，配置完全相同。包括：尖峰、浪涌防护电路，DC/DC变换电路，过流、过压保护电路等。
4)MB模块用于659总线、模拟量、离散量、总线、电源等各种输入/输出信号互联和659总线端接。
电气系统控制计算机由于数据类型多、数据结构不一致且多为较短长度数据，无法使用DMA方式传输增加传输效率，所有的数据搬家操作都需软件实现。各模块通过659总线完成数据交互。以1553B数据发送为例，系统要求该传输过程数据最大延时小于5ms，因此659总线命令表正常数据传输周期必须小于5ms。
为了提高电气系统控制管理的可靠性，本文提出了一种基于串行背板总线-MC56F8033总线的双余度计算机体系架构。与现有的双余度计算机系统相比，可以细化双余度系统的颗粒度，达到系统缓慢降级的目的，同时大大提高了控制系统的安全性和可用性。
