單片機(jī)在控制板中起承上啟下的作用,，主要完成以下任務(wù)：
　　(1)輪詢" title="輪詢">輪詢和搜集RS485總線上單板的串口" title="串口">串口消息。
　　(2)與串口擴(kuò)展模塊PCM9576通信,，將RS485總線上的單板信息轉(zhuǎn)發(fā)給CPU,，同時將CPU命令下發(fā)給RS485總線上的單板。
　　(3)負(fù)責(zé)控制板主備倒換,。
　　(4)配置和監(jiān)控以太網(wǎng),。
　　單片機(jī)部分的設(shè)計可根據(jù)功能要求分為四個模塊：(1)上電" title="上電">上電初始化模塊；(2)串口通信" title="串口通信">串口通信模塊,；(3)主備倒換模塊,；(4)配置以太網(wǎng)模塊。
2 上電初始化
　　單片機(jī)的上電初始化主要分為兩部分：一是單片機(jī)自檢,；二是與CPU通信,，并上傳初始化信息。
　　單片機(jī)自檢主要是檢測相關(guān)的外圍器件和單片機(jī)自身檢測等,。
　　與CPU通信是保證控制板正常工作必不可少的條件,。控制板主要由CPU和單片機(jī)完成控制功能,。CPU和單片機(jī)同時上電,單片機(jī)的初始化工作將先于CPU完成,。單片機(jī)通過I/O口獲得參與主備競爭的控制板主備狀態(tài)和槽位號等初始化信息，并通過串口向CPU發(fā)送,，直到得到CPU回應(yīng),。如在規(guī)定的時間內(nèi)沒有得到CPU響應(yīng)，單片機(jī)必須發(fā)起主備切換,。
3 串口通信
　　使用FIFO為16B的擴(kuò)展串行芯片ST16C2552對單片機(jī)的串口進(jìn)行擴(kuò)展,，沒有使用內(nèi)置串口。這樣做的好處是形式統(tǒng)一,，利于軟件的統(tǒng)一處理,，同時增加了緩沖區(qū)。其中一個串口與CPU相連,，另一個串口掛在RS485總線上,，與基帶板、射頻板,、背板等類型的單板通信,。
　　串口程序分為輪詢RS485總線上單板的模塊和與CPU通信的模塊。其中485總線模塊完成差錯處理,、數(shù)據(jù)接收,、數(shù)據(jù)發(fā)送、流量控制等功能,。單片機(jī)與CPU之間主要傳遞主備切換和輪詢單板的信息,。
3.1 與485總線的通信
　　RS485總線上的通信過程主要由三部分組成：建立鏈路" title="鏈路">鏈路,、鏈路斷開、數(shù)據(jù)通信,。采用主從方式發(fā)送,，用停等應(yīng)答機(jī)制實現(xiàn)軟件流控。
　　(1)建立數(shù)據(jù)連接
　　單片機(jī)向485總線上各單板輪詢,，分別發(fā)送命令消息或輪詢消息,，同時建立鏈路,。
　　(2)數(shù)據(jù)通信
　　在RS485鏈路上發(fā)送通信數(shù)據(jù)包時,，首先設(shè)置一個惟一的編號，并且啟動定時器,，等待回應(yīng),。若在定時器到達(dá)之前接收到單板回應(yīng)，則認(rèn)為數(shù)據(jù)發(fā)送成功,；否則等時間到后重新發(fā)送此數(shù)據(jù),。
　　(3)鏈路斷開
　　對于采用RS485方式的串口通信鏈路，單板在規(guī)定時間內(nèi)發(fā)送完數(shù)據(jù)后,，該邏輯鏈路斷開,，控制板繼續(xù)輪詢下一單板。
3.2 與CPU子板串口通信
　　單片機(jī)與CPU之間的串口通信采用停等式滑動窗口作為差錯和流量控制手段,。
　　在該鏈路上,，CPU和單片機(jī)是對等的，即都能向?qū)Ψ桨l(fā)送命令,，同時也能響應(yīng)對方的命令,。
　　單片機(jī)每向CPU發(fā)送一個消息，單片機(jī)串口通信處理模塊便啟動一個定時器,，等待回應(yīng)數(shù)據(jù)的到來,。在定時器到達(dá)之前，若成功地接收到串口發(fā)送的數(shù)據(jù),，則認(rèn)為數(shù)據(jù)發(fā)送成功,；沒有接收到回應(yīng)，則重新發(fā)送這些數(shù)據(jù),；多次重新發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,，則認(rèn)為鏈路中斷。
　　單片機(jī)收到CPU的消息,，必須回應(yīng)CPU,。
　　CPU定期向單片機(jī)發(fā)送鏈路檢測幀，單片機(jī)給出回應(yīng),，以保證鏈路通暢,。
4 主備倒換
　　為了提高控制板的可靠性,，模塊采取主備形式進(jìn)行熱備份?？刂瓢迳想姾筮M(jìn)行模塊自檢,，只有自檢成功的單板才能參與主備競爭。主備競爭結(jié)束后,，一塊為主板,，另一塊為備板；在工作過程中,，主板和備板之間通過以太網(wǎng)進(jìn)行主備之間的數(shù)據(jù)交換,，達(dá)到熱備份目的。同時,，在主板出現(xiàn)異常情況時,，會自動進(jìn)行主備切換。
　　主備控制板之間有主備競爭連線,、在位檢測連線,、復(fù)位對板連線以及故障指示連線。主備控制板上電后首先進(jìn)行主備競爭,，由單片機(jī)上報主備狀態(tài),。在正常運(yùn)行過程中，各個單板上的單片機(jī)和邏輯電路負(fù)責(zé)監(jiān)測本板和對板連接電路的狀態(tài),，一旦發(fā)生主板故障立即進(jìn)行倒換,。
　　控制板內(nèi)單片機(jī)通過與相應(yīng)的EPLD邏輯連接實現(xiàn)單板的主備切換邏輯控制；同時單片機(jī)通過RS232串口與PCM9576通信,，完成整個單板的狀態(tài)監(jiān)測,。
　　在下列情況下，控制板產(chǎn)生主備倒換：
　　(1)當(dāng)主板被拔出,、掉電和復(fù)位時,，主板發(fā)生主備倒換。主板產(chǎn)生一個外部中斷通知對板上的單片機(jī),，對板單片機(jī)向EPLD中寫控制寄存器實現(xiàn)主備倒換,。把該中斷解釋成主備倒換的消息，在50ms內(nèi)通過串口告知本板的CPU模塊,。
　　(2)當(dāng)以太網(wǎng)失控,、OAM發(fā)出切換時，由CPU發(fā)出主備切換命令給單片機(jī),，單片機(jī)向EPLD中寫控制寄存器實現(xiàn)主備倒換,。
　　這部分軟件模塊主要實現(xiàn)對外部中斷的響應(yīng)和與CPU串口例程間的協(xié)調(diào)。
　　由于串口鏈路只建立在CPU子板與單片機(jī)之間，與外界無任何聯(lián)系,，主備倒換發(fā)生時,，不進(jìn)行任何處理，繼續(xù)維持CPU子板與單片機(jī)之間的鏈路,。