CN117784186A - 掩星反射探测仪和配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种掩星反射探测仪和配置方法，涉及空间探测技术领域。该掩星反射探测仪包括多个射频芯片和系统级芯片SoC，所述系统级芯片SoC包括处理系统单元和可编程逻辑单元，所述多个射频芯片与所述系统级芯片SoC中的所述可编程逻辑单元耦合；所述处理系统单元生成所述多个射频芯片对应的配置码，并将所述配置码发送至所述可编程逻辑单元；所述可编程逻辑单元将所述配置码并行地发送至所述多个射频芯片，以完成对所述多个射频芯片的配置。该掩星反射探测仪将系统级芯片作为核心处理器，不仅减小了尺寸，降低了功耗，同时实现了对多片射频芯片并行化配置，简化了系统的复杂度，提高了调试的效率。

Description

掩星反射探测仪和配置方法

技术领域

本发明涉及空间探测技术领域，特别是涉及一种掩星反射探测仪和配置方法。

背景技术

近年来，随着GNSS的进一步发展，利用GNSS数据进行空间环境及海洋环境的探测成为了热点领域。基于GNSS的掩星反射探测仪作为原始观测数据的采集设备，掩星反射探测仪的观测数据的质量与卫星数量、所接收到的GNSS卫星系统（Global NavigationSatellite System，全球卫星导航系统）数量及频点数量成正比。为了提升掩星反射探测仪的观测数量的质量，提升空间天气、海洋环境的探测精度，对掩星反射探测仪提出了多颗星组网部署、且每颗星兼容多系统多频点需求。掩星反射探测仪搭载微纳卫星可以实现快速组网部署，在探测仪的射频前端增加多片射频处理芯片可以接收多系统多频点的GNSS卫星信号。

目前，对于射频芯片的配置，可以在掩星反射探测仪上部署ARM（Advanced RISCMachines，微处理器）或DSP（Digital Signal Process，数字信号处理器），通过ARM或DSP直接连接射频芯片进行配置，但是，由于ARM或DSP的配置管脚有限，无法连接多片射频芯片，并且ARM或DSP的程序是顺序执行，不适用于对多个射频芯片进行并行化配置。

或者，可以在掩星反射探测仪上部署FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列），通过连接进行配置。而探测仪上的FPGA需要大量的资源进行基带信号处理，如果将射频配置和基带信号处理集成到一起由FPGA进行配置，则每次射频芯片配置值的修改都需要大量时间进行综合编译，灵活性较差，不方便调试。FPGA还需要额外增加存储器来存储射频芯片的配置代码。此外，掩星反射探测仪的数据解算也需要一片或多片ARM或DSP，若将FPGA与ARM或DSP集成在一起，大大增加了系统的复杂度。

发明内容

为解决上述技术问题或至少部分地解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种掩星反射探测仪和配置方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种掩星反射探测仪，所述掩星反射探测仪包括：多个射频芯片和系统级芯片SoC，所述系统级芯片SoC包括处理系统单元和可编程逻辑单元，所述多个射频芯片与所述系统级芯片SoC中的所述可编程逻辑单元耦合；

所述处理系统单元，用于生成所述多个射频芯片对应的配置码，并将所述配置码发送至所述可编程逻辑单元；

所述可编程逻辑单元，用于将所述配置码并行地发送至所述多个射频芯片，以完成对所述多个射频芯片的配置。

在可选的实施例中，所述掩星反射探测仪还包括存储单元，所述存储单元与所述处理系统单元耦合；所述处理系统单元，还用于向所述存储单元写入所述多个射频芯片对应的配置码。

在可选的实施例中，所述处理系统单元，用于向所述存储单元依次写入所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据；在所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据写入完成的情况下，依次写入所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据；在所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据写入完成的情况下，依次写入所述多个射频芯片的第三寄存器对应的配置数据；直至所述多个射频芯片对应的配置数据写入完成。

在可选的实施例中，所述处理系统单元生成所述配置码的编码规则为：所述处理系统单元与所述可编程逻辑单元之间的数据总线所传输的数据宽度为n+1位，第0位至第k位为数据位，第k+1位至第m位为寄存器地址位，第m+1位至第n位为控制位，其中，k、m、n均为正整数。

在可选的实施例中，所述处理系统单元，用于将所述多个射频芯片对应的配置码在所述存储单元中存储至少三份。

在可选的实施例中，所述处理系统单元，用于读取所述存储单元存储的三份配置码，并对所述三份配置码进行校验，在所述三份配置码校验通过的情况下，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元。

在可选的实施例中，所述处理系统单元，用于判断所述三份配置码是否相同；在所述三份配置码均相同的情况下，确定所述三份配置码通过校验，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元；在所述三份配置码中存在两份相同的配置码的情况下，确定所述三份配置码通过校验，基于相同的两份配置码修改另外一份配置码，以使三份配置码均相同，将相同的三份配置码中任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元；在所述三份配置码均不相同的情况下，确定所述三份配置码未通过校验。

在可选的实施例中，所述可编程逻辑单元包括数据接收子单元、缓存子单元、数据读取子单元和数据发送子单元；

所述数据接收子单元，用于接收所述处理系统单元发送的配置码，并将所述配置码写入所述缓存子单元；

所述数据读取子单元，用于响应于检测到所述缓存子单元存在配置码，读取所述缓存子单元中的配置码，并将读取的配置码发送至所述数据发送子单元；

所述数据发送子单元，用于将接收到的配置码发送至所述多个射频芯片。

在可选的实施例中，所述数据发送子单元，用于发送复位控制指令至所述多个射频芯片，以对所述多个射频芯片进行复位；在所述多个射频芯片复位成功的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第一寄存器对应的配置数据；在所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据发送完成的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第二寄存器对应的配置数据；在所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据发送完成的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第三寄存器对应的配置数据；直至所述多个射频芯片对应的配置数据发送完成；在所述多个射频芯片对应的配置数据发送完成的情况下，发送启动控制命令至所述多个射频芯片，以完成对所述多个射频芯片的配置。

在可选的实施例中，所述处理系统单元还用于接收卫星发送的状态调整指令，所述状态调整指令用于指示调整所述多个射频芯片的工作状态； 所述处理系统单元解析所述状态调整指令，基于所述状态调整指令生成配置码，并将所述配置码发送至所述可编程逻辑单元。

在可选的实施例中，所述状态调整指令包括指令地址、指令代码、保留字和指令内容。

在可选的实施例中，所述处理系统单元，用于对所述状态调整指令进行校验，在所述状态调整指令校验通过的情况下，基于所述状态调整指令生成所述多个射频芯片对应的配置码。

在可选的实施例中，所述处理系统单元，用于对以下至少一项进行校验：所述状态调整指令的长度、包头、校验和。

第二方面，本发明实施例提供了一种配置方法，所述配置方法用于配置掩星反射探测仪上的射频芯片，所述掩星反射探测仪包括多个射频芯片和系统级芯片SoC，所述系统级芯片SoC包括处理系统单元和可编程逻辑单元，所述多个射频芯片与所述系统级芯片SoC中的所述可编程逻辑单元耦合；

所述配置方法包括：通过所述处理系统单元生成所述多个射频芯片对应的配置码，并将所述配置码发送至所述可编程逻辑单元；通过所述可编程逻辑单元将所述配置码并行地发送至所述多个射频芯片，以完成对所述多个射频芯片的配置。

在可选的实施例中，所述掩星反射探测仪还包括存储单元，所述存储单元与所述处理系统单元耦合；所述方法还包括：所述处理系统单元将所述多个射频芯片对应的配置码写入所述存储单元。

在可选的实施例中，所述处理系统单元将所述多个射频芯片对应的配置码写入所述存储单元，包括：所述处理系统单元向所述存储单元依次写入所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据；在所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据写入完成的情况下，依次写入所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据；在所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据写入完成的情况下，依次写入所述多个射频芯片的第三寄存器对应的配置数据；直至所述多个射频芯片对应的配置数据写入完成。

在可选的实施例中，所述方法还包括：所述处理系统单元将所述多个射频芯片对应的配置码在所述存储单元中存储至少三份。

在可选的实施例中，在将所述多个射频芯片对应的配置码发送至所述可编程逻辑单元之前，所述方法还包括：

所述处理系统单元读取所述存储单元存储的三份配置码，并对所述三份配置码进行校验，在所述三份配置码校验通过的情况下，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元。

在可选的实施例中，对所述三份配置码进行校验，在所述三份配置码校验通过的情况下，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元，包括：判断所述三份配置码是否相同；在所述三份配置码均相同的情况下，确定所述三份配置码通过校验，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元；在所述三份配置码中存在两份相同的配置码的情况下，确定所述三份配置码通过校验，基于相同的两份配置码修改另外一份配置码，以使三份配置码均相同，将相同的三份配置码中任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元；在所述三份配置码均不相同的情况下，确定所述三份配置码未通过校验。

在可选的实施例中，通过所述可编程逻辑单元将所述配置码并行地发送至所述多个射频芯片，以完成对所述多个射频芯片的配置，包括：通过所述可编程逻辑单元向所述多个射频芯片发送复位控制指令，以对所述多个射频芯片进行复位；在所述多个射频芯片复位成功的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第一寄存器对应的配置数据；在所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据发送完成的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第二寄存器对应的配置数据；在所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据发送完成的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第三寄存器对应的配置数据；直至所述多个射频芯片对应的配置数据发送完成；在所述多个射频芯片对应的配置数据发送完成的情况下，向所述多个射频芯片发送启动控制命令，以完成对所述多个射频芯片的配置。

上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：

本发明实施例的掩星反射探测仪包括多个射频芯片和系统级芯片SoC，系统级芯片SoC包括处理系统单元和可编程逻辑单元，多个射频芯片与系统级芯片SoC中的可编程逻辑单元耦合；处理系统单元生成多个射频芯片对应的配置码，并将配置码发送至可编程逻辑单元；可编程逻辑单元将配置码并行地发送至多个射频芯片，以完成对多个射频芯片的配置。该掩星反射探测仪将系统级芯片SoC作为核心处理器，不仅减小了尺寸，降低了功耗，同时实现了对多片射频芯片并行化配置，简化了系统的复杂度，提高了调试的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了本发明一实施例的掩星反射探测仪的结构示意图；

图2示出了本发明另一实施例的掩星反射探测仪的结构示意图；

图3示出了本发明实施例的掩星反射探测仪中处理系统单元的编码规则的示意图；

图4示出了本发明实施例的掩星反射探测仪对配置码进行校验的流程示意图；

图5示出了本发明实施例的掩星反射探测仪中可编程逻辑单元的结构示意图；

图6示出了本发明实施例的掩星反射探测仪向射频芯片发送配置码的流程示意图；

图7示出了本发明实施例的掩星反射探测仪调整射频芯片配置码的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

图1示出了本发明一实施例提供的掩星反射探测仪的结构示意图。如图1所示，该掩星反射探测仪包括多个射频芯片和系统级芯片SoC。系统级芯片SoC包括处理系统单元（Processing System，简称PS）和可编程逻辑单元（Progarmmable Logic，简称PL），多个射频芯片与系统级芯片SoC中的可编程逻辑单元耦合。

在本实施例中，图1所示的9个射频芯片（射频芯片1、射频芯片2、…、射频芯片9）组成了掩星反射探测仪的射频前端。该射频前端用于接收、处理多系统多频点的定位信号、掩星信号和反射信号。

系统级芯片SoC（System on Chip）作为掩星反射探测仪的基带部分的核心处理器，用于配置射频前端的9个射频芯片以及接收射频芯片的数据。

系统级芯片SoC包括处理系统单元和可编程逻辑单元。其中，处理系统单元生成9个射频芯片对应的配置码（配置码即为射频芯片的配置代码，包括射频芯片需要的配置数据），并将配置码发送至可编程逻辑单元；可编程逻辑单元将配置码并行地发送至所述多个射频芯片，以完成对射频芯片的配置。即，在处理系统单元内完成射频配置码的生成，可编程逻辑单元进行射频配置。

在可选的实施例中，可编程逻辑单元还可以实现基带信号的捕获、跟踪等功能。

本发明实施例提供的掩星反射探测仪，将系统级芯片SoC作为核心处理器，系统级芯片SoC中的处理系统单元生成多个射频芯片对应的配置码，并将配置码发送至可编程逻辑单元，可编程逻辑单元将配置码并行地发送至多个射频芯片，已完成对多个射频芯片的并行化配置。该技术方案不仅减小了尺寸，降低了功耗，同时实现了对多片射频芯片并行化配置，简化了系统的复杂度，提高了调试的效率。

图2示出了本发明另一实施例的掩星反射探测仪的示意图。如图2所示，该掩星反射探测仪包括9个射频芯片、系统级芯片SoC和存储单元。系统级芯片SoC包括处理系统单元和可编程逻辑单元。射频芯片与可编程逻辑单元耦合。存储单元与处理系统单元耦合。

存储单元用于存储射频芯片对应的配置码。可选地，存储单元还可以存储星历（Ephemeris，是天体运行随时间而变的精确位置或轨迹表，它是时间的函数，包含基本轨道参数及摄动改正量）和历书（Almanac，仅提供基本轨道参数，精度低，一般是用来预测卫星的大体位置，对可能出现在视野内的卫星进行有针对性的捕获，缩短首次定位时间）等信息。作为可选的示例，存储单元可以是非易失性(Non-Volatile)的磁性随机存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）。

下面分别说明处理系统单元生成配置码的过程以及可编程逻辑单元配置射频芯片的过程。

处理系统单元根据掩星、反射、定位接收卫星系统和频点的功能要求，确定各个射频芯片的寄存器地址及对应的配置内容。由于为了接收掩星、反射、定位的多系统多频点的信号，作为示例，如图1和图2所示掩星反射探测仪的射频前端的采用了9片射频芯片。处理系统单元首先根据要配置的内容进行编码。

作为可选的示例，处理系统单元的编码规则为：处理系统单元与可编程逻辑单元之间的数据总线所传输的数据宽度为n+1位，第0位至第k位为数据位，第k+1位至第m位为寄存器地址位，第m+1位至第n位为控制位，其中，k、m、n均为正整数。例如，处理系统单元与可编程逻辑单元之间的数据总线所传输的数据宽度为32位。如图3所示，第31~20位为控制位，用于片选和控制。第19~8位为寄存器地址位，对应射频芯片内部的寄存器地址。第7~0位为数据位，对应寄存器中的数据。对于控制位，作为可选的示例，0x401~0x409分别表示向射频芯片1到射频芯片9的写操作（以0x开始的数据表示16进制），其中0x401表示向射频芯片1写操作，0x402表示向射频芯片2写操作，依次类推，0x409表示向射频芯片9写操作。0x4F1~0x4F9分别表示从射频芯片1到射频芯片9的读操作，其中0x4F1表示从射频芯片1读数据，0x4F2表示从射频芯片2读数据，依此类推，0x4F9表示从射频芯片9读数据。

处理系统单元按照上述编码规则确定9片射频芯片需要配置的数据之后，及处理系统单元生成配置码之后将配置码写入存储单元。

考虑到掩星反射探测仪在辐射、电磁环境比较恶劣的环境中，存储单元易受到干扰，使得存储的数据逻辑状态翻转：原来存储的“0”"变为 “1”，或者“1”"1"变为“0”，从而导致数据失效，系统功能紊乱，本发送实施例在向存储单元写入配置码时，至少在存储单元中写入3份配置码。即，本发送实施例在存储单元中存储有至少3份相同的配置码，从而提高单粒子翻转性能（单粒子翻转是宇宙中单个高能粒子射入半导体器件灵敏区，使器件逻辑状态翻转的现象），提高数据的可靠性。

在可选的实施例中，处理系统单元向存储单元写入多个射频芯片对应的配置码的过程为：

依次写入所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据；

在所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据写入完成的情况下，依次写入所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据；

在所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据写入完成的情况下，依次写入所述多个射频芯片的第三寄存器对应的配置数据；

以此类推，直至所述多个射频芯片对应的配置数据写入完成。

即处理系统单元向存储单元写入配置码的顺序为：先写入第1片射频芯片的第1寄存器对应的配置数据，第2片射频芯片的第1寄存器对应的配置数据，…，第9片射频芯片的第1寄存器对应的配置数据，然后写入第1片芯片的第2寄存器对应的配置数据，第2片射频芯片的第2寄存器对应的配置数据，…，第9片射频芯片的第2寄存器对应的配置数据。按此方法将所有需要向射频芯片配置的数据都写入到存储单元中。

掩星反射探测仪加电或复位以后，处理系统单元进行初始化，初始化完成以后，即进行射频芯片的配置操作。处理系统单元首先从存储单元中依次读出三份配置码（即寄存器配置数据），并对三份配置码进行校验，在所述三份配置码校验通过的情况下，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至可编程逻辑单元。

作为可选的示例，如图4所示，对三份配置码进行校验的过程包括：

步骤S401：判断三份配置码是否相同；

步骤S402：在三份配置码均相同的情况下，确定三份配置码通过校验，将三份配置码中的任意一份配置码发送至可编程逻辑单元；

步骤S403：在三份配置码中存在两份相同的配置码的情况下，确定三份配置码通过校验，基于相同的两份配置码修改另外一份配置码，以使三份配置码均相同，将相同的三份配置码中任意一份配置码发送至可编程逻辑单元；

步骤S404：在三份配置码均不相同的情况下，确定三份配置码未通过校验。

处理系统单元在读取出三份配置码之后，判断三份配置码是否相同，如果相同就通过总线例如AXI总线（Advanced eXtensible Interface，是一种面向高性能、高带宽、低延迟的片内总线）发送到可编程逻辑单元，如果不同，判断是否有两份配置码相同，如果有两份相同，则将相同的配置码发送到可编程逻辑单元，并且将这个相同的配置码写入到另一个不同的配置码的对应的位置。如果三份配置码都不相同，则认为此数据失效，可以通过掩星反射探测仪的遥测反馈到地面站，以通知地面站需要重新注入数据。按照此方法直到所有的射频配置都发送完，等待若干时间例如5秒，即认为射频芯片配置完成。

在可选的实施例中，如图5所示，可编程逻辑单元包括数据接收子单元501、缓存子单元502、数据读取子单元503和数据发送子单元504。

其中，数据接收子单元501接收处理系统单元发送的配置码，并将配置码写入缓存子单元502。数据读取子单元503响应于检测到缓存子单元存在配置码，读取缓存子单元中的配置码，并将读取的配置码发送至数据发送子单元504。数据发送子单元504将接收到的配置码发送至多个射频芯片。

其中，数据发送子单元504向射频芯片发送配置码的过程如图6所示，包括：

步骤S601：发送复位控制指令至多个射频芯片，以对多个射频芯片进行复位；

步骤S602：在多个射频芯片复位成功的情况下，依次向多个射频芯片发送其第一寄存器对应的配置数据；

步骤S603：在多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据发送完成的情况下，依次向多个射频芯片发送其第二寄存器对应的配置数据；

步骤S604：在多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据发送完成的情况下，依次向多个射频芯片发送其第三寄存器对应的配置数据；

步骤S605：以此类推，直至多个射频芯片对应的配置数据发送完成；

步骤S606：在多个射频芯片对应的配置数据发送完成的情况下，发送启动控制命令至多个射频芯片，以完成对多个射频芯片的配置。

可编程逻辑单元在对射频芯片配置之前，首先对所有射频芯片进行复位操作，将所有射频芯片复位到初始状态，然后根据射频芯片的配置内容，依次进行所有射频芯片的第一寄存器配置，所有射频芯片的第二寄存器配置，直到所有芯片的第N寄存器配置，之后向所有射频芯片发送启动命名，以完成所有射频芯片的并行化配置。

在本实施例中，对射频芯片的配置包括三部分内容：处理系统单元生成配置码、可编程逻辑单元将配置码发送到相应的射频芯片以及调整射频芯片的配置码。例如当卫星发射之后，根据业务的应用需要对射频芯片的工作状态进行调整时，可以通过地面站将射频芯片的配置数据发送到卫星，由卫星发送到系统级芯片SoC。

如图7所示，当卫星过境时，通过地面测控站将状态调整指令发送到卫星，卫星通过CAN总线（Controller Area Network，控制器局域网总线，是一种用于实时应用的串行通讯协议总线）发送到掩星反射探测仪，掩星反射探测仪进行解析，根据解析的内容进行相应的操作。具体的，处理系统单元接收卫星发送的状态调整指令，该状态调整指令用于指示调整多个射频芯片的工作状态。处理系统单元解析状态调整指令，得到需要更新的射频芯片号和对应的寄存器地址、寄存器数据，然后基于需要更新的射频芯片号和对应的寄存器地址、寄存器数据生成配置码，并将配置码写入存储单元中的相应位置，将原本存储的配置码覆盖。其中，每个配置码在存储单元中存储三份。当所有需要修改的寄存器值都写入存储单元之后，向射频芯片发送复位指令，以指示掩星反射探测复位重新运行，即重新读取存储单元中的配置码，对其进行校验，在校验通过的情况下将配置码发送至可编程逻辑单元，由可编程逻辑单元将其发送到对应的射频芯片。

本发明实施例通过处理系统单元接收卫星发送的状态调整指令，基于该状态调整指令生成新的配置码，并通过可编程逻辑单元将新的配置码发送到射频芯片，即掩星反射探测仪在轨以后通过地面发送指令修改射频配置参数的方式进行修改，从而增加掩星反射探测仪的在轨可维护性和在轨运行的灵活性。

在可选实施例中，掩星反射探测仪中的处理系统单元对状态调整指令进行校验，在状态调整指令校验通过的情况下，基于该状态调整指令生成所述多个射频芯片对应的配置码。

其中，处理系统单元可以对以下一项或多项进行校验：状态调整指令的长度、包头、校验和。例如判断状态调整指令的长度是否为约定的字节。或者，判断状态调整指令的包头是否为约定的包头，又或者，地面测控站在状态调整指令中添加校验和，处理系统单元通过判断其生成的校验与状态调整指令中的校验和是否相等。

在可选的实施例中，状态调整指令由指令地址、指令代码、保留字和指令内容组成。指令内容由更新射频芯片配置参数的编码、更新区域选择标志和保留字节组成。作为可选的示例，如下表1所示，状态调整指令的长度为57字节，指令内容占据51字节，指令地址占据1字节、指令代码占据1字节，保留字占据4字节。其中，在指令内容中，更新区域选择标志占据2字节，保留字节占据1字节，更新射频芯片配置参数的编码占据48字节，每4字节为一组，每组共32bit（比特），其中bit32~bit24为更新标志，bit23~bit20为片选，bit19~bit8为需要更新的寄存器对应的地址，bit7~bit0为需要更新的寄存器的值。

表1：

地面测控站按照表1的方式生成状态调整指令，并将状态调整指令发送给卫星。卫星通过CAN总线发送给掩星反射探测仪，以修改掩星反射探测仪中射频芯片的配置。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如同轴电缆、光纤、数字用户线（DSL））或无线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质（例如固态硬盘Solid State Disk (SSD)）等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (20)

1.一种掩星反射探测仪，其特征在于，所述掩星反射探测仪包括：多个射频芯片和系统级芯片SoC，所述系统级芯片SoC包括处理系统单元和可编程逻辑单元，所述多个射频芯片与所述系统级芯片SoC中的所述可编程逻辑单元耦合；

所述处理系统单元，用于生成所述多个射频芯片对应的配置码，并将所述配置码发送至所述可编程逻辑单元；

所述可编程逻辑单元，用于将所述配置码并行地发送至所述多个射频芯片，以完成对所述多个射频芯片的配置。

2.根据权利要求1所述的掩星反射探测仪，其特征在于，所述掩星反射探测仪还包括存储单元，所述存储单元与所述处理系统单元耦合；

所述处理系统单元，还用于向所述存储单元写入所述多个射频芯片对应的配置码。

3.根据权利要求2所述的掩星反射探测仪，其特征在于，

所述处理系统单元，用于向所述存储单元依次写入所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据；

在所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据写入完成的情况下，依次写入所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据；

在所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据写入完成的情况下，依次写入所述多个射频芯片的第三寄存器对应的配置数据；

直至所述多个射频芯片对应的配置数据写入完成。

4.根据权利要求1所述的掩星反射探测仪，其特征在于，所述处理系统单元生成所述配置码的编码规则为：所述处理系统单元与所述可编程逻辑单元之间的数据总线所传输的数据宽度为n+1位，第0位至第k位为数据位，第k+1位至第m位为寄存器地址位，第m+1位至第n位为控制位，其中，k、m、n均为正整数。

5.根据权利要求3所述的掩星反射探测仪，其特征在于，

所述处理系统单元，用于将所述多个射频芯片对应的配置码在所述存储单元中存储至少三份。

6.根据权利要求5所述的掩星反射探测仪，其特征在于，

所述处理系统单元，用于读取所述存储单元存储的三份配置码，并对所述三份配置码进行校验，在所述三份配置码校验通过的情况下，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元。

7.根据权利要求6所述的掩星反射探测仪，其特征在于，

所述处理系统单元，用于判断所述三份配置码是否相同；

在所述三份配置码均相同的情况下，确定所述三份配置码通过校验，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元；

在所述三份配置码中存在两份相同的配置码的情况下，确定所述三份配置码通过校验，基于相同的两份配置码修改另外一份配置码，以使三份配置码均相同，将相同的三份配置码中任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元；

在所述三份配置码均不相同的情况下，确定所述三份配置码未通过校验。

8.根据权利要求7所述的掩星反射探测仪，其特征在于，所述可编程逻辑单元包括数据接收子单元、缓存子单元、数据读取子单元和数据发送子单元；

所述数据接收子单元，用于接收所述处理系统单元发送的配置码，并将所述配置码写入所述缓存子单元；

所述数据读取子单元，用于响应于检测到所述缓存子单元存在配置码，读取所述缓存子单元中的配置码，并将读取的配置码发送至所述数据发送子单元；

所述数据发送子单元，用于将接收到的配置码发送至所述多个射频芯片。

9.根据权利要求8所述的掩星反射探测仪，其特征在于，

所述数据发送子单元，用于发送复位控制指令至所述多个射频芯片，以对所述多个射频芯片进行复位；

在所述多个射频芯片复位成功的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第一寄存器对应的配置数据；

在所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据发送完成的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第二寄存器对应的配置数据；

在所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据发送完成的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第三寄存器对应的配置数据；

直至所述多个射频芯片对应的配置数据发送完成；

在所述多个射频芯片对应的配置数据发送完成的情况下，发送启动控制命令至所述多个射频芯片，以完成对所述多个射频芯片的配置。

10.根据权利要求1-9任一项所述的掩星反射探测仪，其特征在于，

所述处理系统单元，还用于接收卫星发送的状态调整指令，所述状态调整指令用于指示调整所述多个射频芯片的工作状态；

解析所述状态调整指令，基于所述状态调整指令生成配置码，并将所述配置码发送至所述可编程逻辑单元。

11.根据权利要求10所述的掩星反射探测仪，其特征在于，所述状态调整指令包括指令地址、指令代码、保留字和指令内容。

12.根据权利要求10所述的掩星反射探测仪，其特征在于，所述处理系统单元，用于对所述状态调整指令进行校验，在所述状态调整指令校验通过的情况下，基于所述状态调整指令生成所述多个射频芯片对应的配置码。

13.根据权利要求12所述的掩星反射探测仪，其特征在于，所述处理系统单元，用于对以下至少一项进行校验：所述状态调整指令的长度、包头、校验和。

14.一种配置方法，其特征在于，所述配置方法用于配置掩星反射探测仪上的射频芯片，所述掩星反射探测仪包括多个射频芯片和系统级芯片SoC，所述系统级芯片SoC包括处理系统单元和可编程逻辑单元，所述多个射频芯片与所述系统级芯片SoC中的所述可编程逻辑单元耦合；所述方法包括：

所述处理系统单元生成所述多个射频芯片对应的配置码，并将所述配置码发送至所述可编程逻辑单元；

所述可编程逻辑单元将所述配置码并行地发送至所述多个射频芯片，以完成对所述多个射频芯片的配置。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述掩星反射探测仪还包括存储单元，所述存储单元与所述处理系统单元耦合；所述方法还包括：

所述处理系统单元将所述多个射频芯片对应的配置码写入所述存储单元。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述处理系统单元将所述多个射频芯片对应的配置码写入所述存储单元，包括：

所述处理系统单元向所述存储单元依次写入所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据；

在所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据写入完成的情况下，依次写入所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据；

在所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据写入完成的情况下，依次写入所述多个射频芯片的第三寄存器对应的配置数据；

直至所述多个射频芯片对应的配置数据写入完成。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述处理系统单元将所述多个射频芯片对应的配置码在所述存储单元中存储至少三份。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在将所述多个射频芯片对应的配置码发送至所述可编程逻辑单元之前，所述方法还包括：

所述处理系统单元读取所述存储单元存储的三份配置码，并对所述三份配置码进行校验，在所述三份配置码校验通过的情况下，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，对所述三份配置码进行校验，在所述三份配置码校验通过的情况下，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元，包括：

判断所述三份配置码是否相同；

在所述三份配置码均相同的情况下，确定所述三份配置码通过校验，将所述三份配置码中的任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元；

在所述三份配置码中存在两份相同的配置码的情况下，确定所述三份配置码通过校验，基于相同的两份配置码修改另外一份配置码，以使三份配置码均相同，将相同的三份配置码中任意一份配置码发送至所述可编程逻辑单元，并；

在所述三份配置码均不相同的情况下，确定所述三份配置码未通过校验。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，通过所述可编程逻辑单元将所述配置码并行地发送至所述多个射频芯片，以完成对所述多个射频芯片的配置，包括：

通过所述可编程逻辑单元向所述多个射频芯片发送复位控制指令，以对所述多个射频芯片进行复位；

在所述多个射频芯片复位成功的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第一寄存器对应的配置数据；

在所述多个射频芯片的第一寄存器对应的配置数据发送完成的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第二寄存器对应的配置数据；

在所述多个射频芯片的第二寄存器对应的配置数据发送完成的情况下，依次向所述多个射频芯片发送其第三寄存器对应的配置数据；

直至所述多个射频芯片对应的配置数据发送完成；

在所述多个射频芯片对应的配置数据发送完成的情况下，向所述多个射频芯片发送启动控制命令，以完成对所述多个射频芯片的配置。