容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watchdog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。
图1传统双机容硬件错示意图
f本次选用的双机容错方案，针对传统方案的不足，采用了改进措施，完全去掉专用的检测转换电路，利用主备机双方的串行口连接和软件相结合的方法，实现检测转换电路的功能和主备机之间的数据通信功能，如图2：
图2双机容硬件改进方案
两个单元（这里是两个89C51）的主备工作状态由上电顺序决定，先上电的一方自动进入主机工作状态，后上电者则进入备机状态。主机在其工作过程中除实现应用功能外，定期向备机发送反映其工作正常的状态数据。当需要备份的数据发生变化时，主机及时向备机发送已更新的数据。此外，主机也定期接收来自备机的状态数据，当发生接收超时时，主机认为备机已经发生故障，并通过本单元的显示装置向用户给出通知信号，以便及时对备机进行脱线维护。备机在其工作过程中不完成应用功能，但定期接收来自主机的状态数据，当发生接收超时，备机认为主机已经发生故障，自动切换进入主机工作状态，并通过本单元显示装置通知用户，以便对原主机单元进行脱线维护。此外，备机还自动接收来自主机的备份数据并进行存储备份。该方案摆脱了纯粹依赖检测转换电路带来的瓶颈，且主备机之间能够实时通讯备份，此外原来有检测转换电路所附加不可靠因素也降到了最低。
通行灯输出控制模块根据系统运行过程中会出现的4种不同的车道通行状况，需要八种不同性质的灯作
为显示元件，因此在设计中，利用P0的8个端口进行南北向控制，P2的8个端口进行东西向控制。以P0口为例，8个输出控制口对应的信号灯属性分别为：南北直行绿灯；南北直行黄灯；南北直行红灯；南北左转行绿灯；南北左转红灯；南北右转绿灯；南北右转红灯；南北左右转黄灯。P2口的输出控制口对应信号灯属性与P0口一致，流程可详见下文交通灯工作状态分析。
本系统设计的十字路口交通灯指示采用红绿黄LED灯，LED选择共阴极，故当某端口输出高电平时，对应的信号灯就会亮。其控制主要由软件部分来完成。
时间显示模块十字路口通行剩余时间显示采用高亮7段LED发光数码管，考虑到单r