CN111522693B - 增强卫星平台可靠性的在线重构方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种增强卫星平台可靠性的在线重构方法，包括以下步骤：上位机将生成的加载下位机的低等级的FPGA配置数据和DSP加载程序传输至下位机的高等级FPGA中，下位机的高等级FPGA将配置数据和加载程序写入内存的四个扇区中；下位机加电，高等级FPGA读取任意三个扇区的FPGA配置数据进行比对且读取的数据均相同时，对下位机的低等级FPGA进行启动并传入DSP加载程序，低等级FPGA根据DSP加载程序启动DSP。

Description

增强卫星平台可靠性的在线重构方法
技术领域
本发明涉及一种数据传输技术，特别是一种增强卫星平台可靠性的在线重构方法。
背景技术
随着对太空探索的需求不断增加，卫星平台的需求数量不断提高。由于卫星平台的不可维修性，在设计中需要保证设备的高可靠性。目前星载设备在设计过程中保证可靠性的普遍做法是使用高等级器件，高等级器件的成本相比于普通低等级器件高10倍～20倍。
发明内容
本发明发的目的在于提供一种增强卫星平台可靠性的在线重构方法。
实现本发明目的的技术方案为：一种增强卫星平台可靠性的在线重构方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，上位机将生成的加载下位机的低等级的FPGA配置数据和DSP加载程序传输至下位机的高等级FPGA中，下位机的高等级FPGA将配置数据和加载程序写入内存的四个扇区中；
步骤2，下位机加电，高等级FPGA读取任意三个扇区的FPGA配置数据进行比对且读取的数据均相同时，对下位机的低等级FPGA进行启动并传入DSP加载程序，低等级FPGA根据DSP加载程序启动DSP。
进一步地，步骤1具体过程为：
步骤11，通过FPGA的调试开发环境生成FPGA的相关逻辑，并编译生成相应的MCS文件；
步骤12，通过专用的上位机软件读取MCS文件；
步骤13，确定上位机与下位机之间RS422的通讯协议；
步骤14，通过RS422向下位机的低等级FPGA传输MCS数据，并完成数据的校验；
步骤15，下位机的低等级FPGA向下位机的高等级FPGA传输MCS数据；
步骤16，高等级FPGA将MCS数据分别存储至内存的不同的四个扇区内。
进一步地，步骤2中高等级FPGA读取内存的任意三个片区数据，并控制FPGA加载具体包括以下步骤：
步骤211、高等级FPGA在上电完成之后开始从FLASH中读取三个片区数据；
步骤212，数据读入到高等级FPGA之后，在内部通过逻辑处理对读入的三个扇区数据进行逐一比对防止数据发生错误；
步骤213，如果高等级FPGA中读取到的数据有误那么重新从FLASH中读取，并纠正有错误数据的扇区；
步骤214，高等级FPGA对低等级FPGA进行复位，保证FPGA状态稳定；
步骤215，高等级FPGA在时钟的节拍下向低等级FPGA传送数据；
步骤216，高等级FPGA收到低等级FPGA的加载完成标志之后标识加载完成，如果数据传送完成，但是20ms没有收到完成标志，认为加载失败，重新对FPGA复位并传送数据。
进一步地，步骤2中对DSP进行加载的的具体过程为：
步骤221，高等级FPGA对DSP的加电进行控制，使DSP加电成功；
步骤222，高等级FPGA从内存的任意三个片区读取数据并进行比对，比对结果没有问题则传入低等级FPGA中；
步骤223，低等级FPGA收到传入的数据完成之后开始启动DSP，复位DSP并向DSP中传送加载数据；
步骤224，DSP启动结束开始进行内部自检，确定子系统内部的各个状态正常，并传回自检的结果；
步骤225，根据自检结果进行处理。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)通过上位机对设备的软件进行在线重构，能够有力的减小设备拆解的次数，从而提高系统的稳定性；(2)在设备加载的过程中通过从Flash中的三个片区读取数据进行比对，然后对下位机低等级FPGA进行加载，保证了加载的数据稳定可靠；(3)通过纠正的技术能够进一步保证Flash中的数据可靠。
下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1卫星平台可靠性在线重构方案流程图。
具体实施方式
结合图1，一种增强卫星平台可靠性的在线重构方法，包括以下步骤：
步骤1，通过编译软件生成FPGA和DSP的加载程序，并放到电脑本机。利用上位机软件从本机中读取加载程序；
步骤2，根据指定的数据格式通过RS422串口向下位机中的低等级FPGA传入数据低等级FPGA解码，并向高等级FPGA传入数据，高等级FPGA把数据写入到FPGA的四个扇区；
步骤3，高等级FPGA从FLASH的任意三个扇区读取加载程序，并在内部做举手表决，确认三个扇区读进来的数据一致，然后复位低等级FPGA并开始传入加载程序，收到低等级FPGA加载完成的标志后确认低等级FPGA已经启动；
步骤31，通过FPGA的调试开发环境生成FPGA的相关逻辑，并编译生成相应的MCS文件；
步骤32，通过专用的上位机软件读取MCS文件；
步骤33，确定上位机与下位机之间RS422的通讯协议；
步骤34，通过RS422向下传输MCS数据，并完成数据的校验；
步骤4，高等级FPGA从FLASH的任意三个扇区中读取DSP的加载程序，在高等级FPGA中进行举手表决确认数据正确，传给低等级FPGA，低等级FPGA把数据传给DSP控制DSP启动；
步骤41，高等级FPGA在上电完成之后开始从FLASH中读取三个片区数据；
步骤42，数据读入到高等级FPGA之后，在内部通过逻辑处理对读入的三个扇区数据进行逐一比对防止数据发生错误；
步骤43，如果高等级FPGA中读取到的数据有误那么重新从FLASH中读取，并纠正有错误数据的扇区；
步骤44，高等级FPGA对低等级FPGA进行复位，保证FPGA状态稳定；
步骤5、定时重复上述步骤3和步骤4对加载程序刷新，防止因为外界环境造成设备的损坏；
步骤51，高等级FPGA对DSP的加电进行控制，使DSP加电成功；
步骤52，高等级FPGA从FLASH的任意三个片区读取数据并进行比对，比对结果没有问题则传入低等级FPGA中；
步骤53，低等级FPGA收到传入的数据完成之后开始启动DSP，复位DSP并向DSP中传送加载数据；
步骤54，DSP启动结束开始进行内部自检，确定子系统内部的各个状态正常，并传回自检的结果；
步骤6、举手表决的过程中如果有个别位错误，则通过读其他片区中的数据，从而纠正错误。

Claims (1)

1.一种增强卫星平台可靠性的在线重构方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，上位机将生成的加载下位机的低等级的FPGA配置数据和DSP加载程序传输至下位机的高等级FPGA中，下位机的高等级FPGA将配置数据和加载程序写入内存的四个扇区中；
步骤2，下位机加电，高等级FPGA读取任意三个扇区的FPGA配置数据进行比对且读取的数据均相同时，对下位机的低等级FPGA进行启动并传入DSP加载程序，低等级FPGA根据DSP加载程序启动DSP；
步骤1具体过程为：
步骤11，通过FPGA的调试开发环境生成FPGA的相关逻辑，并编译生成相应的MCS文件；
步骤12，通过专用的上位机软件读取MCS文件；
步骤13，确定上位机与下位机之间RS422的通讯协议；
步骤14，通过RS422向下位机的低等级FPGA传输MCS数据，并完成数据的校验；
步骤15，下位机的低等级FPGA向下位机的高等级FPGA传输MCS数据；
步骤16，高等级FPGA将MCS数据分别存储至内存的不同的四个扇区内；
步骤2中高等级FPGA读取内存的任意三个扇区数据，并控制FPGA加载具体包括以下步骤：
步骤211、高等级FPGA在上电完成之后开始从FLASH中读取三个扇区数据；
步骤212，数据读入到高等级FPGA之后，在内部通过逻辑处理对读入的三个扇区数据进行逐一比对防止数据发生错误；
步骤213，如果高等级FPGA中读取到的数据有误那么重新从FLASH中读取，并纠正有错误数据的扇区；
步骤214，高等级FPGA对低等级FPGA进行复位，保证FPGA状态稳定；
步骤215，高等级FPGA在时钟的节拍下向低等级FPGA传送数据；
步骤216，高等级FPGA收到低等级FPGA的加载完成标志之后标识加载完成，如果数据传送完成，但是20ms没有收到完成标志，认为加载失败，重新对低等级FPGA复位并传送数据；
步骤2中对DSP进行加载的具体过程为：
步骤221，高等级FPGA对DSP的加电进行控制，使DSP加电成功；
步骤222，高等级FPGA从内存的任意三个扇区读取数据并进行比对，比对结果无误则传入低等级FPGA中；
步骤223，低等级FPGA收到传入的数据完成之后开始启动DSP，复位DSP并向DSP中传送加载数据；
步骤224，DSP启动结束开始进行内部自检，确定子系统内部的各个状态正常，并传回自检的结果；
步骤225，根据自检结果进行处理。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102999350A (zh) * 2012-10-24 2013-03-27 绵阳市维博电子有限责任公司 一种数字信号处理平台中fpga程序升级在线下载方法
CN106453258A (zh) * 2016-09-12 2017-02-22 中国电子科技集团公司第三十二研究所 高速数据加解密系统及方法
CN206515660U (zh) * 2017-02-24 2017-09-22 深圳市永联科技股份有限公司 基于dsp与fpga的模块化数字电源控制平台
CN107479913A (zh) * 2017-07-27 2017-12-15 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种fpga配置多启动低资源占用更新方法及实施系统
CN107977217A (zh) * 2017-11-22 2018-05-01 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 在线加载xilinx-fpga多版本更新程序的方法
CN109491707A (zh) * 2018-10-26 2019-03-19 西安空间无线电技术研究所 一种dsp程序在轨重构和维护方法
CN111026427A (zh) * 2019-11-14 2020-04-17 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种含cpu和fpga的嵌入式系统远程在线升级方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105700901B (zh) * 2014-11-28 2020-05-08 华为技术有限公司 一种启动方法、装置和计算机系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102999350A (zh) * 2012-10-24 2013-03-27 绵阳市维博电子有限责任公司 一种数字信号处理平台中fpga程序升级在线下载方法
CN106453258A (zh) * 2016-09-12 2017-02-22 中国电子科技集团公司第三十二研究所 高速数据加解密系统及方法
CN206515660U (zh) * 2017-02-24 2017-09-22 深圳市永联科技股份有限公司 基于dsp与fpga的模块化数字电源控制平台
CN107479913A (zh) * 2017-07-27 2017-12-15 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种fpga配置多启动低资源占用更新方法及实施系统
CN107977217A (zh) * 2017-11-22 2018-05-01 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 在线加载xilinx-fpga多版本更新程序的方法
CN109491707A (zh) * 2018-10-26 2019-03-19 西安空间无线电技术研究所 一种dsp程序在轨重构和维护方法
CN111026427A (zh) * 2019-11-14 2020-04-17 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种含cpu和fpga的嵌入式系统远程在线升级方法

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