[發明專利]星載導航設備的DSP程序運行方法及其DSP系統

有效

• 申請號: 202011143129.X
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN111966525B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 周海洋;劉哲;黃龍;李柏渝;肖志斌;魯祖坤;李聰;都倩倩;劉強;楊威
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F11/10
• 分類號: G06F11/10;G06F11/14;G06F3/06;G11C29/12
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 趙琴娜

本發明公開了一種星載導航設備的DSP程序運行方法及其DSP系統，通過片外運行結合片內檢測的有效方案，采用多種手段融合的方法，綜合運用主代碼與檢測代碼空間區別分配、片內片外程序聯合加載、上電片外存儲自檢、片外SRAM的EDAC校驗這四個步驟，解決了星載導航設備DSP片內RAM抗單粒子能力弱的問題，提升了程序運行的穩定性。本發明適應性好，不僅適用于導航系統的星載設備，還可適用于雷達、通信系統的星載設備，同時還適用部分星載發射機，能夠增強星載設備的單粒子防護能力。

技術領域

本發明涉及星載導航設備領域，具體的涉及一種星載導航設備的DSP程序運行方法及其DSP系統。

背景技術

人造衛星是人類探索、利用空間資源的重要媒介，而星載導航設備中大量使用DSP進行信號處理，目前DSP在衛星通信、導航、雷達等多種類型的星載設備上均有所應用。

星載導航設備一般使用DSP作為邏輯控制及運算單元，其控制與算法通常都集成到DSP中完成。DSP芯片內部采用程序和數據分開的哈佛總線結構，采用專門的硬件乘法器，使用流水處理技術，實現快速處理各種數字信號的目的。

在星載導航設備中，考慮到DSP片內RAM存儲區容量較小，且抗輻照能力較弱，通常會在片外增加抗輻照能力強的片外存儲器。一般的DSP芯片抗輻照總劑量為1E5 rad，抗單粒子閂鎖域值為89Mev-cm2/mg。而常用的宇航級別SRAM芯片SMV512K32，其抗輻照總劑量為3E5 rad，抗單粒子閂鎖域值為110Mev-cm2/mg，抗輻照能力遠強于一般的DSP芯片。因此，DSP程序通常主要在片外存儲空間運行。與此同時，星載導航設備發射入軌后面臨太空的復雜電磁環境，因此對軟件具有很高的可靠性要求，當DSP外部存儲器件被單粒子打翻而瞬時失效時，需要能夠檢測到并嘗試恢復。目前的DSP無法解決星載導航設備DSP在復雜電磁環境下片內RAM易單粒子打翻的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種星載導航設備的DSP程序運行方法及其DSP系統，能夠解決星載導航設備DSP在復雜電磁環境下片內RAM易單粒子打翻的問題。

根據本發明實施例的一種星載導航設備的DSP程序運行方法，包括：主代碼與檢測代碼空間區別分配、片內片外程序聯合加載、上電片外存儲自檢和片外SRAM的EDAC校驗；

主代碼與檢測代碼空間區別分配：將DSP程序中的主代碼段和重要數據段放置到片外程序存儲空間，將片外存儲自檢代碼放置到片內存儲空間；

片內片外程序聯合加載:將DSP的加載模式設置為默認從片外程序存儲空間啟動執行，將程序分為三個地址空間連續的區塊，分別是外部程序和數據塊、內部代碼塊和其它數據塊，外部程序和數據塊包含主代碼段和重要的數據段，內部代碼塊包含片外存儲自檢代碼段，其它數據塊包含非重要的數據段；

DSP上電復位后，硬件自動將外部程序和數據塊中的二次搬移程序搬移到片外程序存儲空間起始處；搬移完畢后從片外程序存儲空間啟動執行二次搬移程序進行二次搬移，二次搬移程序先將剩余的外部程序塊全部搬移至片外存儲空間指定位置，再將內部代碼塊搬移至片內代碼存儲區，最后將其它數據塊搬移至片內數據存儲區；

上電片外存儲自檢：所述步驟B1中二次搬移程序在執行二次搬移前先轉跳到位于片內存儲空間的片外存儲自檢代碼進行片外存儲自檢，若自檢通過則進行二次搬移，否則二次搬移程序中斷搬移過程，并進行整機復位；

片外SRAM的EDAC校驗：外部存儲芯片選用自帶EDAC的SRAM芯片，并且在初始化時將EDAC校驗功能開啟。

一種星載導航設備的DSP，包括DSP芯片，所述DSP芯片運行上述的星載導航設備的DSP程序運行方法。