[發明專利]一種刷新自適應的連續高可靠在軌FPGA重構系統與方法

有效

• 申請號: 202010584293.8
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111611201B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 孟志軍;郭熙業;楊俊;王光明;劉長水;周超
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78;G06F8/65;G06F11/14
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種刷新自適應的連續高可靠在軌FPGA重構系統，包括：

SRAM型FPGA單元，用于接收地面控制指令和重構配置數據；

只讀存儲單元，用于存儲所述SRAM型FPGA單元對應的原始配置數據；

可編程存儲單元，用于存儲所述SRAM型FPGA單元對應的重構配置數據；

高可靠管控單元，用于對所述SRAM型FPGA單元進行刷新，以及用于根據地面控制指令和重構配置數據，對所述SRAM型FPGA單元進行引導和重構；

當系統上電時，所述高可靠管控單元獲取所述可編程存儲單元中的重構配置數據進行校驗，當通過校驗時，使用所述重構配置數據對所述SRAM型FPGA單元FPGA進行引導，當未通過校驗時，獲取所述只讀存儲單元中的原始配置數據，對所述SRAM型FPGA單元進行引導；

根據地面控制指令對所述SRAM型FPGA單元FPGA進行引導時，所述高可靠管控單元獲取所述地面控制指令對應的可編程存儲單元或只讀存儲單元中的數據，使用獲取到的數據對所述SRAM型FPGA單元進行引導；

根據地面控制指令對所述SRAM型FPGA單元FPGA進行重構時，所述高可靠管控單元從所述SRAM型FPGA單元獲取重構配置數據并寫入所述可編程存儲單元，獲取所述可編程存儲單元中的所述重構配置數據，對所述SRAM型FPGA單元進行重構；

所述高可靠管控單元還用于：

根據預設的時間間隔回讀并校驗所述SRAM型FPGA單元中的程序，當所述程序未通過校驗時，從最近一次引導所述SRAM型FPGA單元的可編程存儲單元或只讀存儲單元中獲取數據，對所述SRAM型FPGA單元進行刷新；

獲取所述SRAM型FPGA單元的刷新頻率，當所述刷新頻率超過預設值時，以預設的時間間隔，從最近一次引導所述SRAM型FPGA單元的可編程存儲單元或只讀存儲單元中獲取數據，對所述SRAM型FPGA單元進行刷新；

根據獲取到的所述SRAM型FPGA單元的單粒子功能中斷信號，停止對所述SRAM型FPGA單元進行刷新。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述可編程存儲單元包括1個主份存儲單元和1個備份存儲單元；

當系統上電時，所述高可靠管控單元獲取所述主份存儲單元中的重構配置數據進行校驗，當通過校驗時，使用所述主份存儲單元中的重構配置數據對所述SRAM型FPGA單元FPGA進行引導，當未通過校驗時，獲取所述備份存儲單元中的重構配置數據進行校驗，當通過校驗時，使用所述備份存儲單元中的重構配置數據對所述SRAM型FPGA單元FPGA進行引導，當未通過校驗時，獲取所述只讀存儲單元中的原始配置數據，對所述SRAM型FPGA單元進行引導；

對所述SRAM型FPGA單元FPGA進行重構時，所述高可靠管控單元獲取所述SRAM型FPGA單元中的重構配置數據并寫入所述備份存儲單元，使用從所述備份存儲單元獲取的重構配置數據對所述SRAM型FPGA單元進行重構，所述高可靠管控單元根據所述SRAM型FPGA單元發送的復制指令信號，將所述備份存儲單元中的重構配置數據復制到所述主份存儲單元。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述主份存儲單元和所述備份存儲單元采用數據和地址共線傳輸接口。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述高可靠管控單元還用于判斷所述地面控制指令的類型，

當所述地面控制指令的類型為引導指令時，所述高可靠管控單元獲取所述引導指令對應的只讀存儲單元或可編程存儲單元中的數據，使用獲取到的數據對所述SRAM型FPGA單元進行引導；

當所述地面控制指令的類型為重構指令時，所述高可靠管控單元從所述SRAM型FPGA單元獲取重構配置數據并寫入所述可編程存儲單元，獲取所述可編程存儲單元中的重構配置數據，對所述SRAM型FPGA單元進行重構。

5.根據權利要求1至4中任意一項所述的系統，其特征在于，

所述高可靠管控單元通過局部通用IO接口從所述SRAM型FPGA單元獲取地面控制指令和重構配置數據，從所述只讀存儲單元或所述可編程存儲單元獲取數據，通過SelectMap接口對所述SRAM型FPGA單元進行刷新、引導和重構。