[發明專利]一種用于星載高速調制器編碼FPGA中的DCM自動復位方法

有效

• 申請號: 201210264451.7
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN103051310A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 張偉;王加強;張建華;徐常志;常鴻
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H03K17/22
• 分類號: H03K17/22
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

技術領域

本發明涉及一種用于星載高速調制器編碼FPGA中的DCM自動復位設計技術。?

背景技術

目前，星載高速調制器中的信道編碼功能大多使用Xilinx公司FPGA來實現，其中時鐘頻率合成功能由FPGA中數字時鐘管理模塊(DCM)完成。?

考慮到衛星產品對可靠性的苛刻要求，在應用前需要確定DCM模塊工作的穩定性。通過查閱Xilinx公司VertexII系列器件用戶手冊《Virtex-II?Platform?FPGA?User?Guide》(UG002)，當FPGA器件發生重配置、輸入時鐘抖動較大、或改變輸入時鐘頻率等情況發生時，可能導致DCM失鎖。而星載高速調制器在實際應用中，有工作速率切換的模式，即輸入時鐘頻率發生變化，且變化值較大。?

根據手冊要求，此時需要對DCM模塊進行手動恢復。器件重新加電可以達到這一效果，但影響范圍太大，手冊中強烈推薦使用DCM復位信號“RST”對DCM進行復位來確保達到可靠的鎖定狀態。?

因此在星載高速調制器編碼FPGA中，“RST”復位信號的應用對DCM模塊是必要的。?

目前的設計方法有兩種：?

第一種通過總體設計保證調制器開機時輸入時鐘已穩定，設計保證在輸入時鐘頻率切換后，發送復位信號確保鎖定狀態。這種思路屬于被動模式，需要星載調制器的前級數據處理器、配電控制器共同配合來完成，以往的型號研制采用了這一方案。該方案的缺點是實現復雜，同時復位指令時按照事先約束好的時序發送，發送完畢是否有效復位無法判斷，如出現異常則可能影響任務執?行。?

第二種方法原理如下，如果DCM工作異常，則輸出時鐘異常，調制器輸出調制譜將不能被地面正確解調，當判斷地面調制器的鎖定異常時，上注復位指令給星上，對調制器進行復位。這種思路屬于主動模式，可以在DCM輸出錯誤時做出識別，并主動復位，直到達到正常的狀態。該方案的缺點是需要地面和星上共同配合，操作過程延遲大，同時由于需要上下行共同配合，提高了星務軟件的復雜度。?

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種用于星載高速調制器編碼FPGA中的DCM自動復位方法，該方法實時性、可實現性及可靠性強。?

本發明的技術解決方案是：一種用于星載高速調制器編碼FPGA中的DCM自動復位方法，步驟如下：?

(1)使用DCM模塊的輸入時鐘clkin產生主計數器count，計數范圍從0到T，count受到clkin的觸發進行循環；?

(2)在主計數器count＝0的時刻，使用DCM模塊的輸入時鐘clkin產生時鐘判讀計數器count_test，并在count＝0的時候對count_test進行清0，同時將復位信號rst置為0；?

(3)主計數器count從1開始計數至count＝t1，利用輸入時鐘clkin信號對倍頻輸出時鐘信號clkout的頻率進行判讀；具體如下：?

(3.1)將clkout進行N分頻后進行M倍頻，得到用于檢測頻率的分頻時鐘count_clk；M≤32；?

(3.2)輸入時鐘clkin對分頻時鐘count_clk進行判斷，當分頻時鐘count_clk上升沿時，時鐘判讀計數器count_test加1，復位信號rst＝0；?

設n＝t1/(N/M)，n要求為兩位數；?

(4)在count＝t1+1時刻，當count_test＞MAX，或者count_test＜MIN，?或者DCM鎖定標志為低時，則表明DCM模塊失鎖，置復位信號rst＝1，反之rst＝0；MAX＝n+2，MIN＝n-2；?

(5)count＝t1+2至t2時刻，復位信號rst保持步驟(3)的設置；t2-t1＞4；?

(6)count＝t2+1至T時刻，復位信號rst＝0，下一循環從步驟(2)開始。?

所述的clkin判斷count_clk上升沿出現的方法如下：用clkin對count_clk進行2次延遲采樣，當兩次采樣得到的值分別為1和0時，即為count_clk上升沿出現的時刻。?

本發明與現有技術相比有益效果為：?