[发明专利]FPGA在轨维护方法及装置

说明书

技术领域

本发明数据处理技术领域，具体涉及一种FPGA在轨维护方法及装置。

背景技术

空间电子产品虽然在地面经过各种严格的测试及试验验证，但在轨飞行时仍可能会出现无法预料的故障。在这些故障中，往往会导致FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)在轨任务需求发生变化，或者在轨修正FPGA的设计错误，因此卫星在轨上注技术应运而生。

在轨上注技术可以大大提高电子产品的可靠性及在轨工作寿命。将上注FPGA技术应用在航天电子产品中具有诸多优点：例如飞行器发射后更改软件设计错误，以容错为目的的在轨上注，软件实现算法的修改和更新等，在轨上注技术可以使系统适应复杂多变的科学任务，实现不同任务间的开发重用。

在实现被发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：通过天地通信遥测系统进行数据上注，由于遥测通讯的带宽等原因限制，当上注全部配置文件时，需要耗费很长的时间，并且由于上注数据量大，在遥测通讯受到干扰时，其传输可靠性低，经常需要大量反复传输，从而导致现有技术中的在轨上注技术，在空间环境中的上注时间长、可靠性低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供FPGA在轨维护方法或装置，解决现有技术中上注数据量大导致的上注时间长、可靠性低的技术问题。

本发明实施例第一方面，提供一种FPGA在轨维护方法，包括：

生成上注数据流；其中，所述上注数据流包括原始配置流文件与目标配置流文件的差异帧；

按照所述上注数据流中的差异帧所对应的绝对起始地址，将所述上注数据流写入控制器FPGA挂载的上注数据存储区中；

根据重构指令，从所述上注数据存储区中读取所述上注数据流，并将所述上注数据流加载至FPGA中。

本发明实施例第二方面，提供一种FPGA在轨维护装置，包括：

上注数据流生成模块，用于生成上注数据流；其中，所述上注数据流包括原始配置流文件与目标配置流文件的差异帧；

写入模块，用于按照所述上注数据流中的差异帧所对应的绝对起始地址，将所述上注数据流写入控制器FPGA挂载的上注数据存储区中；

上注模块，用于根据重构指令，从所述上注数据存储区中读取所述上注数据流，并将所述上注数据流加载至FPGA中。

采用上述技术方案，本发明至少可取得下述技术效果：通过生成差异化小的、包括原始配置流文件与目标配置流文件的差异帧的上注数据流进行增量上注，将功能改变后的新代码与原代码配置流文件的差异帧作为上注的最小基元，并通过星上系统的遥测总线接收差异帧数据文件，在处理器和控制器FPGA的操纵下最终存储至非易失性存储器FLASH中，从而快速实现在轨增量上注并完成加载，实现对FPGA在轨维护。该方法能大大减小上注数据量，缩短上注时间，提高上注成功率，为SRAM型FPGA在轨执行多任务及任务灵活变更提供途径，满足当代卫星等航空航天应用的高灵活性、高可靠性、高执行力的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例所述的FPGA在轨维护方法的流程图；

图2是本实施例所述的生成上注数据流的流程图；

图3是本实施例所述的生成上注数据流的又一流程图；

图4是本实施例所述的帧地址与FLASH存储空间映射示意图；

图5是本实施例所述的配置数据流处理流程图；

图6是本实施例所述的FPGA在轨维护装置的结构框图；

图7是本实施例所述的上注数据流生成模块的结构框图。

具体实施方式

提供以下参照附图的描述来帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。以下描述包括帮助理解的各种具体细节，但是这些细节将被视为仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可对本文所述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清晰和简洁，公知功能和构造的描述可被省略。