[發(fā)明專利]星載接收機(jī)中DSP芯片混合運(yùn)行和存儲(chǔ)檢測方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011106097.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN111930638B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉哲;周海洋;黃龍;王飛雪;林紅磊;魯祖坤;肖志斌;王鵬;鄭宇;賴程偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/36
• 分類號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術(shù)協(xié)會(huì)專利中心 11215
• 代理人: 劉光德

本發(fā)明提出了一種星載接收機(jī)中DSP芯片混合運(yùn)行和存儲(chǔ)檢測方法，包括：將程序代碼進(jìn)行混合部署和分塊加載，將執(zhí)行頻率高的核心功能函數(shù)指定到片內(nèi)存儲(chǔ)空間，將執(zhí)行頻率低的功能函數(shù)指定到片外存儲(chǔ)空間；DSP上電后和運(yùn)行時(shí)，使用自檢函數(shù)執(zhí)行存儲(chǔ)器快速檢測算法對(duì)片外存儲(chǔ)器進(jìn)行自檢校驗(yàn)，在檢測到單粒子翻轉(zhuǎn)時(shí)速糾正存儲(chǔ)器邏輯狀態(tài)錯(cuò)誤。本發(fā)明采用多種手段融合的方法，增強(qiáng)了星載接收機(jī)應(yīng)對(duì)外部存儲(chǔ)器件瞬時(shí)失效的能力，保證了星載接收機(jī)在外部存儲(chǔ)失效時(shí)，核心功能依然能正常運(yùn)行，同時(shí)提升了程序運(yùn)行穩(wěn)定性，保障了星載接收機(jī)程序在軌穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及星載接收機(jī)領(lǐng)域，更具體地，涉及星載接收機(jī)在惡劣太空輻射條件下保障DSP程序穩(wěn)定運(yùn)行的方法。

背景技術(shù)

人造衛(wèi)星是人類探索、利用空間資源的重要媒介，而星載無線電接收機(jī)是衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面進(jìn)行通信的關(guān)鍵設(shè)備，是保持衛(wèi)星受控、進(jìn)行衛(wèi)星維護(hù)的重要手段，目前通信、導(dǎo)航、雷達(dá)等多種類型的無線電接收機(jī)均在衛(wèi)星上有所應(yīng)用。

星載無線電接收機(jī)一般使用DSP作為邏輯控制及運(yùn)算單元，其控制與算法通常都集成到DSP中完成。DSP芯片內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛總線結(jié)構(gòu)，采用專門的硬件乘法器，使用流水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速處理各種數(shù)字信號(hào)的目的。

在星載無線電接收機(jī)中，運(yùn)算較為復(fù)雜，目標(biāo)程序體積較大，最終程序通常無法全部放入片內(nèi)程序存儲(chǔ)空間，需要借助片外存儲(chǔ)空間，而片外存儲(chǔ)器訪問速度遠(yuǎn)低于片內(nèi)存儲(chǔ)器，且較容易受到外太空環(huán)境單粒子效應(yīng)影響，不合理的片內(nèi)片外存儲(chǔ)空間分配不但會(huì)降低程序執(zhí)行速度，而且會(huì)影響程序運(yùn)行的可靠性。與此同時(shí)，星載無線電接收機(jī)發(fā)射入軌后面臨太空的復(fù)雜電磁環(huán)境，因此對(duì)軟件具有很高的可靠性要求，當(dāng)外部存儲(chǔ)器件被單粒子打翻而瞬時(shí)失效時(shí)，依然需要保證核心功能正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述原因，本發(fā)明提供了一種星載接收機(jī)中DSP芯片混合運(yùn)行和存儲(chǔ)檢測方法，在對(duì)DSP程序代碼進(jìn)行片內(nèi)和片外統(tǒng)一部署的基礎(chǔ)上，通過執(zhí)行存儲(chǔ)器快速檢測算法對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行自檢校驗(yàn)，并在檢測到單粒子翻轉(zhuǎn)時(shí)通過FPGA修復(fù)模塊迅速糾正存儲(chǔ)器邏輯狀態(tài)錯(cuò)誤，即時(shí)復(fù)位存儲(chǔ)器，保障了星載接收機(jī)程序在軌穩(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明提出一種星載接收機(jī)中DSP芯片混合運(yùn)行和存儲(chǔ)檢測方法，包括如下步驟：

步驟101：設(shè)計(jì)ROM代碼段

步驟1011：分別建立第一代碼段、第二代碼段、第三代碼段、第四代碼段；

步驟1012：從DSP片內(nèi)程序存儲(chǔ)空間起始處部署所述第一代碼段；在DSP片內(nèi)程序存儲(chǔ)空間其它位置部署所述第二代碼段；從DSP片外存儲(chǔ)空間起始處部署所述第三代碼段；在DSP片外存儲(chǔ)空間末尾處部署所述第四代碼段；DSP片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM區(qū)用于存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)；

所述第一、第二代碼段屬于內(nèi)部代碼塊，所述第三、第四代碼段屬于外部代碼塊；將二次搬移程序指定到所述第一代碼段，將自檢函數(shù)指定到所述第二代碼段；

步驟102：分塊加載程序和存儲(chǔ)檢測

步驟1021：DSP上電復(fù)位后，硬件自動(dòng)將所述內(nèi)部代碼塊從0x01400000地址開始全部搬移到DSP片內(nèi)程序存儲(chǔ)空間；

步驟1022：使用自檢函數(shù)執(zhí)行存儲(chǔ)器快速檢測算法，對(duì)片外存儲(chǔ)器的地址線和數(shù)據(jù)線進(jìn)行32Bits自檢校驗(yàn)；

步驟1023：自檢校驗(yàn)通過后，二次搬移程序?qū)⑺鐾獠看a塊搬移至片外存儲(chǔ)空間從0x00400000開始的位置。

所述存儲(chǔ)器快速檢測算法分別僅對(duì)32Bit寬的數(shù)據(jù)線和32Bit寬的地址線進(jìn)行測試，無需遍歷全部內(nèi)存。