[发明专利]一种星载嵌入式软件代码自校验纠错方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种星载嵌入式软件代码自校验纠错方法，特别是一种针对星载嵌入式软件中部分重要代码的自校验纠错方法，属星载数字电子技术领域。

背景技术

星载嵌入式软件代码在空间环境下易受到单粒子事件影响发生数据翻转，从而导致软件工作异常甚至产品功能失效。目前常用的提高软件运行可靠性的措施有软件代码三模冗余、软件看门狗等方法。全部代码三模冗余对存储空间要求大、冗余操作耗时长，部分代码三模冗余覆盖面有限，软件看门狗仅对程序跑飞及喂狗段代码错误起到监控作用，若上述措施均无效可采用断电重启恢复运行，但断电操作往往因产品或系统在轨工作状态无法实时进行。

发明内容

本发明解决的技术问题：克服现有技术的不足，提供了一种星载嵌入式软件代码自校验纠错方法，针对软件任务功能(函数)代码，解决了三模冗余、看门狗等软件可靠性措施以及断电重启操作的局限性问题。

本发明的技术解决方案：

一种星载嵌入式软件代码自校验纠错方法，基于DSP和FPGA实现，包括以下步骤：

(1)将星载嵌入式软件代码划分为主程序代码和任务功能代码，并分别设置在DSP中不同的存储空间内；

(2)令所述星载嵌入式软件代码加载运行，主程序代码对任务功能代码进行定时校验，通过设置看门狗监控主程序代码的运行状态；

(3)判断是否达到预设的校验时间，如果已经达到，则主程序代码对任务功能代码累积计算一个字节的异或和，得到初始校验结果，之后执行步骤(4)；否则返回执行步骤(2)；

(4)将初始校验结果进行三模冗余处理；

(5)启动下一次校验过程，即再次执行步骤(2)～(4)，得到新的校验结果与初始校验结果进行比较，若一致，则重复执行步骤(5)，不一致则执行步骤(6)；

(6)判断是否已经连续三次校验过程得到的新校验结果与初始校验结果不同，若连续三次不同，则执行步骤(7)，否则返回执行步骤(5)；

(7)判定任务功能代码异常，并生成复位申请，提交给FPGA或通过FPGA报告上一级系统；

(8)FPGA或上一级系统根据预先设定的权限，向DSP发出复位指令，程序重新加载，恢复正常运行。

所述步骤(3)主程序代码对任务功能代码累积计算一个字节的异或和，具体为：任务功能代码的存储空间地址范围为i～i+n；i，n为正整数，且i>0,i+n小于DSP的存储空间大小；

主程序代码对地址i处的字节和地址i+1处的字节进行异或和计算，得到结果R_i+1，再将R_i+1和地址i+2处的字节进行异或和计算，得到结果R_i+2，以此类推，直到将R_i+n-1和地址i+n处的字节进行异或和计算，得到结果R_i+n，即初始校验结果。

所述预设的校验时间设置为0.1ms～1ms。

所述步骤(8)FPGA或上一级系统根据预先设定的权限具体指：地面上注的工作参数，是否允许FPGA或上一级系统在接收到复位申请之后立刻向DSP发出复位指令或者延时向DSP发出复位指令。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)星载嵌入式软件通常采用三模冗余、软件看门狗等措施来提高软件运行的可靠性，有的软件故障甚至需要通过重新上电加载才能恢复正常。全部代码三模冗余对存储空间要求大、冗余操作耗时长，部分代码三模冗余覆盖面有限，软件看门狗仅对程序跑飞及喂狗段代码错误起到监控作用，若上述措施均无效可采用断电重启恢复运行，但断电操作往往因产品或系统在轨工作状态无法实时进行。以上方法在使用上均存在一定的局限性。

(2)本发明提出的一种星载嵌入式软件代码自校验纠错方法，占用资源少、应用灵活，可以在产品不断电的情况下，根据系统需要进行自主复位或由上一级进行复位操作，有效地提高了软件代码运行的可靠性、安全性。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图；

图2为本发明方法流程图。

具体实施方式

本发明提出了一种星载嵌入式软件代码自校验纠错方法，对任务功能(函数)代码进行循环累积校验，根据校验结果自主复位或向上一级系统申请复位，实现了在轨运行不断电情况下的可恢复性，其原理如图1所示。