[发明专利]一种微小卫星星载计算机及其可重构实现方法

说明书

本发明提供了一种微小卫星星载计算机，包括可编程SOC单元、FLash型FPGA、配置存储器的NOR Flash组、电源电路模块、DDR3的SDRAM和接口模块组，所述NOR Flash组与所述FLash型FPGA输入输出双向连接，所述电源电路模块分别与所述FLash型FPGA、可编程SOC单元连接，为所述FLash型FPGA、可编程SOC单元供电，所述FLash型FPGA与所述可编程SOC单元输入输出双向连接，所述可编程SOC单元分别与所述DDR3的SDRAM、接口模块组输入输出双向连接。本发明还提供了一种微小卫星星载计算机的可重构实现方法。本发明的有益效果是：使用Flash型FPGA引导实现对SRAM型FPGA配置项动态加载，在实际使用时，即使当前有任务功能正在运行时，仍可通过上注指令至Flash型FPGA，进行不同任务功能切换重构。

技术领域

本发明涉及星载计算机，尤其涉及一种微小卫星星载计算机及其可重构实现方法。

背景技术

现有微小卫星星载计算机在实际使用时，当前有任务功能正在运行时，不能进行不同任务功能切换重构。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种微小卫星星载计算机及其可重构实现方法。

本发明提供了一种微小卫星星载计算机，包括可编程SOC单元、FLash型FPGA、配置存储器的NOR Flash组、电源电路模块、DDR3的SDRAM和接口模块组，所述NOR Flash组与所述FLash型FPGA输入输出双向连接，所述电源电路模块分别与所述FLash型FPGA、可编程SOC单元连接，为所述FLash型FPGA、可编程SOC单元供电，所述FLash型FPGA与所述可编程SOC单元输入输出双向连接，所述可编程SOC单元分别与所述DDR3的SDRAM、接口模块组输入输出双向连接，所述可编程SOC单元采用硬核ARM处理器+SRAM型FPGA架构，由Flash型FPGA引导加载NorFlash组中的配置文件，与所述可编程SOC单元的硬核ARM处理器进行通讯，实现对所述可编程SOC单元的SRAM型FPGA整个程序空间的动态加载。

作为本发明的进一步改进，所述接口模块组包括CAN接口模块，RS422接口模块、PC104接口模块、AD/DA接口模块。

作为本发明的进一步改进，所述NOR Flash组为启动与配置存储器，使用三组NORFlash组在物理上进行三模冗余，设计安全保护策略，保证配置文件的安全。

作为本发明的进一步改进，采用Flash型FPGA提供故障容错加固支持，在其上构建三模配置存储控制系统，对加载到可编程SOC单元的配置文件进行三模防护。

作为本发明的进一步改进，在FLash型FPGA上设计三模控制器，对外部硬件三备份的NorFlash组进行配置文件读写控制，当Flash型FPGA接收到启动信号后，从三个配置Flash相同地址中读取配置文件，经过三模接收控制单元后进行表决，将正确配置项输出，并记录错误信息返回。

本发明还提供了一种微小卫星星载计算机的可重构实现方法，采用所述的微小卫星星载计算机进行以下步骤：

1）上电初始化，此时Flash型FPGA与配置存储器的NorFlash组上电启动与初始化；

2）可编程SOC单元上电启动：

若正确电路状态，则发出控制信号至Flash型FPGA，进入下一步状态；

若检测到异常单粒子闩锁，则断开供电，等待一段时间再启动SOC单元；

3） 可编程SOC配置文件加载：

通过Flash型FPGA实现对配置文件加载，加载成功后可编程SOC单元自检，若正常则运行基本任务，若片外存储自检失败，则进入最小任务模式，不使用片外存储；