[發明專利]一種星載混合網絡架構處理模塊及通信方法

在審

• 申請號: 202210521541.3
• 申請日: 2022-05-13
• 公開（公告）號: CN114726677A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 劉秀娜;王志強;劉曙蓉;郭博淵;黃寧梅;何海峰;高揚
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明提出一種星載混合網絡架構高性能處理模塊及通信方法，包括若干個一級設備，每個一級設備連接若干個分系統設備，一級設備之間以時間觸發以太網進行通信，一級設備與其分系統設備之間采用1553B總線或CAN總線進行通信；一級設備包括S698PM處理器。解決現有技術下多級總線帶來的信息融合效能較低、系統結構復雜，總線通信帶寬流水受限，以及嵌入式計算機的性能較低的問題。

技術領域

本發明屬于電子信息技術領域，涉及一種基于S698PM抗輻照多核處理器及時間觸發以太網的星載一體化網絡架構高性能處理模塊及通信方法。

背景技術

在處理器應用方面，目前我國在研的星載計算機使用的處理器芯片，有70％以上的型譜選型、85％以上的在軌運行數量均使用SPARC架構處理器。基于SPARCV8架構的處理器最高主頻100MHz。

近些年來，用戶對星載計算機在軌實時數據處理的需求不斷增長，同時載荷圖像像素、雷達分辨率等指標的提高，要實時處理的數據量成幾何級增長，當前處理器已無法滿足系統需求，國產化多核高性能處理器的應用已迫在眉睫。

在總線應用方面，目前國內星載綜合電子系統一般采取多層級總線架構，總線間通信協議不兼容、傳輸控制復雜。例如使用較多的1553B總線、CAN總線等均是基于事件觸發的總線系統，通信速率低、時延大，且整個系統結構復雜、通信帶寬受限、多總線信息融合效能低。急需一種高速率、強實時、標準化的總線設計技術。

面對民用空間基礎設施建設以及新型重大項目中對星載綜合電子系統性能提升的研制需求，需要加強平臺管理和數據處理的綜合應用能力，突破基于多核、國產化、抗輻照處理器的高性能計算技術，高速率、強實時、高穩定總線系統設計，大幅提升星載電子系統的信息處理能力、網絡服務能力和綜合保障能力，促進衛星綜合電子系統往高性能、智能化、網絡化發展。

發明內容

本發明提出一種星載混合網絡架構處理模塊及通信方法，旨在解決現有技術下多級總線帶來的信息融合效能較低、系統結構復雜，總線通信帶寬流水受限，以及嵌入式計算機的性能較低的問題。

本發明通過以下技術方案實現：

一種星載混合網絡架構高性能處理模塊，包括若干個一級設備，每個一級設備連接若干個分系統設備，一級設備之間以時間觸發以太網進行通信，一級設備與其分系統設備之間采用1553B總線或CAN總線進行通信；一級設備包括S698PM處理器。

優選的，一級設備包括TTE端系統模塊，一級設備之間通過TTE端系統模塊實現時間觸發以太網進行通信。

進一步的，TTE端系統模塊包括TTE端系統控制器、時鐘電路、配置器件FLASH、內存芯片DDR3和以太網PHY芯片；時鐘電路、配置器件FLASH、內存芯片DDR3、以太網PHY芯片和復位電路均與TTE端系統控制器連接。

進一步的，TTE端系統模塊與S698PM處理器采用EMIF接口連接。

進一步的，S698PM處理器的S698PM芯片上設置有以太網控制器；一級設備之間通過TTE端系統模塊或以太網控制器實現時間觸發以太網進行通信。

進一步的，一級設備包括時鐘電路和FPGA；時鐘電路與S698PM處理器連接，FPGA通過EMIF接口將S698PM處理器與TTE端系統模塊連接。

優選的，S698PM處理器的S698PM芯片上設置有1553B總線控制器和/或CAN總線控制器，用于實現一級設備與其分系統設備之間的1553B總線或CAN總線通信。

優選的，S698PM處理器的S698PM芯片上設置有調試支持單元。

所述的星載混合網絡架構高性能處理模塊的通信方法，在一級設備之間以時間觸發以太網作為分時網絡進行通信，一級設備與其分系統設備之間采用1553B總線或CAN總線作為二級網絡進行通信。