CN104778062B - 星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构及其应用方法 - Google Patents

星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构及其应用方法 Download PDF

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Abstract

星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构及其应用方法，属于航天卫星平台技术领域，为解决现有技术存在的配套设备复杂及烧写时间长的问题，DSP作为主要处理单元，经FPGA与其他通讯芯片连接，负责烧写数据的读取及与目标板的数据传输；FPGA负责对目标板连接情况进行识别，并将识别结果发送给DSP，根据DSP所发出的控制指令来控制相应接口的通信；USB芯片负责识别USB设备的连接情况，并通过FPGA发送给DSP，响应DSP的控制，读取USB设备内部的数据；1553B芯片负责FPGA与目标板的通信；该方法包括硬件结构初始化；USB设备与硬件结构连接；目标板烧写状态初始化；目标板烧写和数据校验。

Description

星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构及其应用方法
技术领域
本发明属于航天卫星平台技术领域，特别涉及一种星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构及其应用方法，用以提高星上设备数据更改的便捷性、高效性，提升星上设备的安全性和可靠性。
背景技术
近年来国际航天技术不断发展，星上设备控制系统或使用的重要数据，如电子地图、初始化参数列表等，都要存储在非易失性存储器中。
现有星上设备数据的烧写方法需要打开目标板外部工装，连接相应仿真器，通过打开PC机的编译软件完成烧写操作。此方法对于航天项目来说因每次更新数据必须打开外部工装，插拔仿真器，易导致器件因电路板受力而开焊，造成安全隐患；另外该方法依赖于仿真器和计算机环境，存在不安全因素，不利于数据的保密和维护。现有的星上设备数据烧写方法，其烧写时间主要都消耗在了目标板与PC机之间的数据传输上面，而实际固化数据时间却很短，因此迫切需要一种便捷的星上可擦写芯片地面快速烧写的硬件设备。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的配套设备复杂、烧写时间长的问题，本发明的提出一种星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构及其应用方法。
本发明解决技术问题的方案是：
星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构，其特征是，该结构包括：DSP、FPGA、USB芯片、1553B芯片、1553B接口、J14-38接口、USB接口和烧写指示灯；DSP作为主要处理单元，经FPGA与USB芯片和1553B芯片连接，负责烧写数据的读取及与目标板的数据传输；FPGA负责对目标板连接情况进行识别，并将识别结果发送给DSP，根据DSP所发出的控制指令来控制相应接口的通信；USB芯片主要负责识别USB设备的连接情况，并通过FPGA发送给DSP，响应DSP的控制，读取USB设备内部的数据；1553B芯片负责FPGA与目标板的通信；USB接口主要负责外部USB设备的连接；1553B接口和J14-38接口主要负责目标板的连接；烧写指示灯主要负责显示烧写状态以及校验结果。
星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构的应用方法，其特征是，
硬件结构包括：DSP作为主要处理单元，经FPGA与USB芯片和1553B芯片连接，负责烧写数据的读取及与目标板的数据传输；FPGA负责对目标板连接情况进行识别，并将识别结果发送给DSP，根据DSP所发出的控制指令来控制相应接口的通信；USB芯片主要负责识别USB设备的连接情况，并通过FPGA发送给DSP，响应DSP的控制，读取USB设备内部的数据；1553B芯片负责FPGA与目标板的通信；USB接口主要负责外部USB设备的连接；1553B接口和J14-38接口主要负责目标板的连接；烧写指示灯主要负责显示烧写状态以及校验结果；
该硬件结构的应用方法包括以下几个步骤：
步骤一，硬件结构初始化：目标板与1553B接口或者J14-38接口连接，并将硬件结构与目标板分别上电；
步骤二，USB设备与硬件结构连接：将待烧写的数据和配置文件，以文本格式保存在USB设备中，USB芯片检测到有设备连接时，USB芯片将发送给FPGA一个代表有USB设备接入的信号，FPGA收到信号后将内部RAM一固定地址置为0xFF；
步骤三，目标板烧写状态初始化：DSP读取到FPGA这一地址内容为0xFF后，将准备烧写指令发送给目标板；目标板接收到准备烧写信号并进行工作配置，然后通过1553B协议或直接将信息发送FPGA，其信息内容为0xFF；
步骤四，目标板烧写：DSP检测到FPGA从目标板发来的内容为0xFF后，DSP从USB设备中读取保存的烧写数据，并开始向目标板传输烧写数据，烧写指示灯变为橙色灯闪烁；设置DSP等待时间2分钟，如等待超时，未检测到此消息内容为0xFF时，烧写指示灯变为红色灯常亮；
步骤五，数据校验：待烧写数据传输完成后，该硬件结构等待目标板返回烧写数据校验结果；如烧写正常，烧写指示灯变为绿灯常亮，烧写结束；如有错误，烧写指示灯变为红灯常亮，返回步骤三。
本发明有益效果是：本发明对航天卫星设备可擦写芯片数据的烧写方式进行了改进，能够在不打开外部工装和不连接仿真器的前提下，对数据进行的烧写，改进了传输方式，提高了烧写速度，缩短了烧写等待时间；减少了以往打开工装，更新数据后重复的测试工作。该发明可使数据更新过程快速可靠，而且下载设备方便携带、容易操作，有效提高星上设备后期的更新维护效率，具有巨大的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构示意图。
图2是本发明星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构的应用方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构，其包括：DSP、FPGA、USB芯片、1553B芯片、1553B接口、J14-38接口、USB接口和烧写指示灯。该硬件结构的工作关系是，DSP作为主要处理单元，经FPGA与其他通讯芯片连接，负责烧写数据的读取及与目标板的数据传输；FPGA负责对目标板连接情况进行识别，并将识别结果发送给DSP，根据DSP所发出的控制指令来控制相应接口的通信；USB芯片主要负责识别USB设备的连接情况，并通过FPGA发送给DSP，响应DSP的控制，读取USB设备内部的数据；1553B芯片负责FPGA与目标板的通信；USB接口主要负责USB与本硬件结构的连接；1553B接口和J14-38接口主要负责本硬件结构与目标板的连接；烧写指示灯主要负责显示烧写状态以及校验结果。
如图2所示，星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构的应用方法，具体包括以下步骤：
步骤一，硬件结构初始化：目标板与1553B接口或者J14-38接口连接，并将硬件结构与目标板分别上电；
步骤二，USB设备与硬件结构连接：将待烧写的数据和配置文件，以文本格式保存在USB设备中，USB芯片检测到有设备连接时，USB芯片将发送给FPGA一个代表有USB设备接入的信号，FPGA收到信号后将内部RAM一固定地址置为0xFF；
步骤三，目标板烧写状态初始化：DSP读取到FPGA这一地址内容为0xFF后，将准备烧写指令发送给目标板；目标板接收到准备烧写信号并进行工作配置，然后通过1553B协议或直接将信息发送FPGA，其信息内容为0xFF；
步骤四，目标板烧写：DSP检测到FPGA从目标板发来的内容为0xFF后，DSP从USB设备中读取保存的烧写数据，并开始向目标板传输烧写数据，烧写指示灯变为橙色灯闪烁；设置DSP等待时间2分钟，如等待超时，未检测到此消息内容为0xFF时，烧写指示灯变为红色灯常亮；
步骤五，数据校验：待烧写数据传输完成后，该硬件结构等待目标板返回烧写数据校验结果；如烧写正常，烧写指示灯变为绿灯常亮，烧写结束；如有错误，烧写指示灯变为红灯常亮，返回步骤三。

Claims (2)

1.一种星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构，其特征是，该结构包括：DSP、FPGA、USB芯片、1553B芯片、1553B接口、J14-38接口、USB接口和烧写指示灯；
DSP作为主要处理单元，经FPGA与USB芯片和1553B芯片连接，负责烧写数据的读取及与目标板的数据传输；DSP从USB设备中读取保存的烧写数据，并向目标板传输烧写数据；
FPGA负责对目标板连接情况进行识别，并将识别结果发送给DSP，根据DSP所发出的控制指令来控制相应接口的通信；
USB芯片主要负责识别USB设备的连接情况，并通过FPGA发送给DSP，响应DSP的控制，读取USB设备内部的数据；
1553B芯片负责FPGA与目标板的通信；
USB接口主要负责外部USB设备的连接；将待烧写的数据和配置文件，以文本格式保存在USB设备中；
1553B接口和J14-38接口主要负责目标板的连接；
烧写指示灯主要负责显示烧写状态以及校验结果。
2.一种星上可擦写芯片地面烧写的硬件结构的应用方法，其特征是，
硬件结构包括：DSP作为主要处理单元，经FPGA与USB芯片和1553B芯片连接，负责烧写数据的读取及与目标板的数据传输；
FPGA负责对目标板连接情况进行识别，并将识别结果发送给DSP，根据DSP所发出的控制指令来控制相应接口的通信；
USB芯片主要负责识别USB设备的连接情况，并通过FPGA发送给DSP，响应DSP的控制，读取USB设备内部的数据；
1553B芯片负责FPGA与目标板的通信；
USB接口主要负责外部USB设备的连接；
1553B接口和J14-38接口主要负责目标板的连接；
烧写指示灯主要负责显示烧写状态以及校验结果；
该硬件结构的应用方法包括以下几个步骤：
步骤一，硬件结构初始化：目标板与1553B接口或者J14-38接口连接，并将硬件结构与目标板分别上电；
步骤二，USB设备与硬件结构连接：将待烧写的数据和配置文件，以文本格式保存在USB设备中，USB芯片检测到有设备连接时，USB芯片将发送给FPGA一个代表有USB设备接入的信号，FPGA收到信号后将内部RAM一固定地址置为0xFF；
步骤三，目标板烧写状态初始化：DSP读取到FPGA这一地址内容为0xFF后，将准备烧写指令发送给目标板；目标板接收到准备烧写指令并进行工作配置，然后通过1553B协议或直接将信息发送FPGA，其信息内容为0xFF；
步骤四，目标板烧写：DSP检测到FPGA从目标板发来的内容为0xFF后，DSP从USB设备中读取保存的烧写数据，并开始向目标板传输烧写数据，烧写指示灯变为橙色灯闪烁；设置DSP等待时间2分钟，如等待超时，未检测到此消息内容为0xFF时，烧写指示灯变为红色灯常亮；
步骤五，数据校验：待烧写数据传输完成后，该硬件结构等待目标板返回烧写数据校验结果；如烧写正常，烧写指示灯变为绿灯常亮，烧写结束；如有错误，烧写指示灯变为红灯常亮，返回步骤三。
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