[發明專利]一種DSP程序在軌重構和維護方法

有效

• 申請號: 201811260595.9
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109491707B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 薛強;任泓璇;李彬;孫寶華;孫嘉;馬筱青;姜童;彭璽
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G06F8/72
• 分類號: G06F8/72;G06F8/65
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 武瑩

一種DSP程序在軌重構和維護方法，首先將FPGA、DSP、Nor Flash構成T型總線，然后將DSP原始程序版本對應的位流文件存儲在存儲器Nor Flash的基片中，控制FPGA接收上注的重構程序版本對應的位流文件，并寫入Nor Flash中當前重構程序版本對應的基片，最后對DSP原始程序版本、DSP重構程序版本中的程序段、數據段分別進行分段，根據DSP重構程序版本的變更情況，對變更扇區進行重構，實時讀取DSP重構程序版本對應的三份數據，按位進行三取二判決，得到發生單粒子翻轉的扇區，并根據三取二判決結果進行回寫糾錯、完成DSP在線維護。

技術領域

本發明涉及空間微波遙感技術領域，特別是一種DSP程序在軌重構和維護方法。

背景技術

隨著數字集成電路的性能不斷提高，衛星有效載荷中數字集成電路的應用越來越廣泛。作為數字集成電路的核心元器件，FPGA和DSP的應用也越來越普遍，FPGA和DSP的功能主要靠其上運行的程序來實現。FPGA和DSP上運行的程序功能非常復雜，衛星在軌運行后，出于多種原因，FPGA程序和DSP程序有一定可能需要進行在軌更新。因此，FPGA和DSP程序在軌重構和維護技術具有廣闊的應用前景。

目前國內關于DSP程序在軌重構的公開文獻較少，查閱到的文獻主要是關于Xilinx公司FPGA程序在軌重構。Xilinx公司FPGA程序在軌重構一般采用第三方控制器和存儲器實現，第三方控制器多數選用CPLD或者Actel公司反熔絲FPGA，存儲器多數選用Flash。在原有的Xilinx公司FPGA加載電路的基礎上增加了在軌重構電路，增加了設計復雜度和成本。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種DSP程序在軌重構和維護方法，通過采用FPGA、DSP和Flash構成的T型總線結構，由FPGA完成DSP程序的在軌重構，并基于DSP程序的特點采用分段分扇區的設計思路，將完全重構變為部分重構，同時將位流文件存儲三份，定時對三份數據進行維護，通過糾錯回寫確保位流文件的安全性，解決了DSP程序在軌重構和維護的問題。

本發明的技術解決方案是：一種DSP程序在軌重構和維護方法，包括如下步驟：

(1)將FPGA、DSP、Nor Flash構成T型總線，FPGA可獨立訪問Nor Flash的全部存儲空間，DSP一次可訪問Nor Flash的部分存儲空間，FPGA控制DSP、Nor Flash的總線控制權；

(2)將DSP原始程序版本對應的位流文件存儲在存儲器Nor Flash的基片中，其中，存儲器Nor Flash包括多個基片，至少1個基片存儲原始程序版本，至少1個基片存儲重構程序版本，每個基片中存儲的存儲原始程序版本、重構程序版本均存儲三份，每個基片包括多個扇區；

(3)控制FPGA接收上注的重構程序版本對應的位流文件，并寫入Nor Flash中當前重構程序版本對應的基片；

(4)對DSP原始程序版本、DSP重構程序版本中的程序段、數據段分別進行分段，根據DSP重構程序版本的變更情況，對變更扇區進行重構；

(5)實時讀取DSP重構程序版本對應的三份數據，按位進行三取二判決，得到發生單粒子翻轉的扇區，并根據三取二判決結果進行回寫糾錯、完成DSP在線維護。

所述的步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)、步驟(5)的讀取DSP重構程序版本對應的三份數據，按位進行三取二判決，得到發生單粒子翻轉的扇區，根據三取二判決結果進行回寫糾錯過程需要FPGA獲取總線控制權，禁止DSP對Nor Flash的讀寫操作。

所述的步驟(3)之前還包括如下步驟：

根據外部指令選擇待重構的原始程序版本對應的基片，控制FPGA對Nor Flash發送擦除指令，完成對應的基片擦除，并返回擦除完成標志至地面。