[發明專利]一種航天器通用接口控制器

有效

• 申請號: 201610094783.3
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105760335B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 劉偉偉;程博文;于敏芳;汪路元;曾連連
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;G06F13/40
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種航天器通用接口控制器，包括總線HOST接口處理單元、UART接口處理單元、TDM仲裁處理單元、指令解析處理單元、時序并行接口處理單元、非時序并行接口處理單元、串行數據輸出接口處理單元、串行數據輸入接口處理單元、串行數據采集接口處理單元、遙測狀態組幀處理單元。本發明通用控制器通過可代替處理器實現對時序并行接口、非時序并行接口、串行數據輸出接口、串行數據輸入接口、串行數據采集接口的協議處理和時序控制，并實現與星載總線、UART接口等接口間的數據交互和協議處理，改善了傳統航天器綜合電子計算機的總線體系架構，簡化了處理器與各接口之間的信息交互，提高了航天器綜合電子系統的整體性能。

技術領域

本發明屬于航天器綜合電子技術領域，涉及一種航天器上使用的接口控制器。

背景技術

綜合電子系統是航天器信息處理的中樞，與航天器其他分系統之間具有大量的航天器通信接口。

在傳統的航天器電子接口設計中，由于電路設計和軟件設計的不同，航天器通信接口的操作時序和速率在不同的航天器中并不完全相同，這些接口大部分為非標自定義接口，造成接口形式專用且種類繁多、可靠性差、故障模式多等問題，極大的限制了航天器電子部件和硬件模塊的可靠性、通用性以及復用性；同時這些接口完全由處理器進行控制，一般是需要多少個航天器通信接口，就需要有多少個通信接口直接連接在處理器上，并由處理器逐個對這些航天器通信接口進行讀寫操作以達到時序控制的目的。但由于每種航天器的通信接口不同，所以處理器的讀寫操作時序以及協議處理各不相同，造成了處理器與航天器通信接口之間必須專用設計，無法實現通用、復用、可靈活擴展的目的。另外隨著航天器通信接口控制時序的多樣性以及接口數量和速率的不斷提升，處理器對這些接口的控制需要由多種控制軟件進行操作，每個數據通信接口對應不同的控制軟件，而控制軟件的多樣性不僅帶來了工作量的增大，也帶來了更多的故障模式，同時處理器對這些接口的控制占用了大量機時，每種數據通信接口的操作速率各不相同，處理器必須按照最慢的數據通信接口來設定訪問速度，由此拖慢了處理器的運行速率，造成了機時的浪費，使得處理器僅對底層接口的控制已不堪重負，無法充分發揮處理器的計算資源來滿足航天器高層次任務的需求。

因此，目前迫切需要一種航天器綜合電子系統通用接口控制器，可以涵蓋并實現各種航天器外部接口的功能，使處理器僅與通用接口控制器進行通信即可，而對各種不同航天器外部接口的時序控制和協議處理則由通用接口控制器代替處理器實現，以提高綜合電子系統的工作效率。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，以一種航天器通用接口控制器代替處理器完成對各種航天器通信接口的時序控制和協議處理，實現了航天器通信接口的標準化和通用化，同時處理器僅需通過標準通用總線實現與通用接口控制器之間的通信，而不需關心各種航天器通信接口的操作，簡化并統一了處理器的信息交互接口，減少了處理器軟件的種類和復雜性，并且無需考慮快速和慢速航天器通信接口操作速率的兼容性，提升了處理器機時的利用率。

本發明的技術解決方案是：一種航天器通用接口控制器，包括總線HOST接口處理單元、UART接口處理單元、TDM仲裁處理單元、指令解析處理單元、時序并行接口處理單元、非時序并行接口處理單元、串行數據輸出接口處理單元、串行數據輸入接口處理單元、串行數據采集接口處理單元、遙測狀態組幀處理單元，其中：

總線HOST接口處理單元：經由TDM仲裁處理單元獲取指令解析處理單元、時序并行接口處理單元、非時序并行接口處理單元、串行數據輸出接口處理單元、串行數據輸入接口處理單元、串行數據采集接口處理單元或者遙測狀態組幀處理單元對星載總線的操作控制信號和地址信號，據此從星載總線上讀取指令數據并經由TDM仲裁處理單元進行信息反饋，或者經由TDM仲裁處理單元獲取指令解析處理單元、時序并行接口處理單元、非時序并行接口處理單元、串行數據輸出接口處理單元、串行數據輸入接口處理單元、串行數據采集接口處理單元、遙測狀態組幀處理單元中的應答數據并寫入星載總線輸出；