[发明专利]一种星载FPGA的在轨重构方法及系统

权利要求书

1.一种星载FPGA的在轨重构方法，其特征在于，采用由SRAM型处理FPGA、配置存储器PROM、配置存储器FLASH和反熔丝型控制FPGA组成的空间信号处理系统进行信号处理；控制FPGA用于存储器管理以及配合加载控制逻辑对处理FPGA进行加载和动态刷新；处理FPGA用于进行信号处理；

所述控制FPGA针对所述处理FPGA的配置存储器FLASH进行在轨重构，具体为：

S1、所述控制FPGA默认从所述PROM中读取其中预先存储的配置数据对处理FPGA加载和动态刷新；

S2、星上管理终端发送加载源切换指令至所述控制FPGA，所述加载源切换指令使控制FPGA选择从PROM或FLASH中读取其中预先存储的配置数据，对处理FPGA进行加载和动态刷新；具体为：

所述控制FPGA由数据解析模块、读控制模块、编程控制模块、遥控指令解析模块和总线控制模块组成；

初始时，所述读控制模块通过PROM接口和FLASH接口分别将PROM和FLASH置为复位状态；

所述加载控制逻辑产生有效的存储器片选信号送入所述读控制模块，所述读控制模块接收到有效的存储器片选信号之后，将PROM置为读取数据状态，同时产生相应的PROM配置时钟，并接收来自PROM的配置数据，通过所述加载控制逻辑对处理FPGA进行加载和动态刷新；当存储器片选信号无效后，所述读控制模块将PROM置为复位状态；

所述控制FPGA中的遥控指令解析模块接收到所述加载源切换指令，解析得到加载源切换指示信号送入所述读控制模块；读控制模块判断该加载源切换指示信号为将加载源切换为FLASH时，将PROM置为复位状态，在收到来自加载控制逻辑有效的存储器片选后，将FLASH置为读数据状态，并接收来自FLASH的配置数据，通过加载控制逻辑对处理FPGA进行加载和动态刷新；当存储器片选信号无效后，读控制模块再次将FLASH置为复位状态；

所述遥控指令解析模块收到回读校验FLASH指令，解析得到回读校验FLASH指示信号送入所述读控制模块和数据解析模块；所述读控制模块判断当前加载源，若当前加载源为PROM，则不中断读取PROM中的配置数据，继续通过加载控制逻辑对处理FPGA进行加载和动态刷新，处理FPGA功能不中断；若当前加载源为FLASH，则在开始回读校验FLASH之前，控制FPGA产生处理FPGA刷新屏蔽标志输出给加载控制逻辑，中断对处理FPGA的动态刷新，但不会中断处理FPGA的功能；之后，所述读控制模块将FLASH置为读取数据状态，接收来自FLASH的配置数据并输出给所述数据解析模块用于回读校验，数据解析模块的回读校验结束后，读控制模块再次将FLASH置为复位状态；若校验成功，控制FPGA输出校验成功标志并取消处理FPGA的刷新屏蔽标志，重新启动对处理FPGA的动态刷新；若校验失败，控制FPGA输出校验失败标志并继续屏蔽对处理FPGA的动态刷新

S3、星上管理终端发送重构FLASH指令至控制FPGA，所述控制FPGA收到所述重构FLASH指令后开始擦除FLASH，在擦除过程中监测FLASH擦除状态；

S4、FLASH擦除成功后，星上管理终端开始向控制FPGA发送配置数据帧，所述配置数据帧由地面打包并发送，由星上管理终端接收并缓存，控制FPGA解析所述配置数据帧，提取其中的配置数据；

S5、所述控制FPGA接收配置数据帧，并对配置数据帧进行循环冗余校验；

S6、所述控制FPGA将配置数据写入擦除成功后的FLASH中，在写入过程中监测FLASH编程状态；

S7、所述控制FPGA回读写入到所述FLASH中的配置数据，并再次进行循环冗余校验。