[发明专利]星载FPGA重构及上注系统

说明书

本发明提供了一种星载FPGA重构及上注系统，包括地面控制站、星载接收机及其存储器、重构及上注上位机、配置管理器、主存储器及多个待配置的FPGA，星载接收机及其存储器从地面控制站接收镜像文件，星载接收机及其存储器对镜像文件进行校验，若校验正确，则星载接收机及其存储器存储镜像文件；重构及上注上位机接收从星载接收机及其存储器发出的镜像文件，并对镜像文件进行校验，若校验正确，则重构及上注上位机向配置管理器发出控制指令后，配置管理器将镜像文件存储在主存储器中；重构及上注上位机还向配置管理器发送读取指令，配置管理器收到读取指令后，从主存储器中读取相应的镜像文件，使用镜像文件对待配置的FPGA进行配置。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种星载FPGA重构及上注系统。

背景技术

基于SRAM工艺的FPGA(现场可编程门阵列)是卫星电子系统中常用的器件，用于数字信号处理和控制等领域。因受到空间环境影响或者任务功能变化，FPGA原始镜像不使用或不能满足需求，需要从地面上注新的镜像至卫星上存储(上注)，然后重新加载镜像(重构)。

目前卫星使用的FPGA重构及上注系统，一般是用反熔丝器件充当配置管理器，一个存储器预置一个镜像，另一个存储器预留一个上注镜像空间，管理一颗FPGA，效率较低；反熔丝器件需要编程实现，难度较大；当有多个FPGA时，需要配备多个反熔丝器件和储存器，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种星载FPGA重构及上注系统，以解决现有的FPGA重构及上注系统需要设置多个配置管理器及多个存储器的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种星载FPGA重构及上注系统，所述星载FPGA重构及上注系统包括地面控制站、星载接收机及其存储器、重构及上注上位机、配置管理器、主存储器及多个待配置的FPGA，其中：

所述星载接收机及其存储器从所述地面控制站接收镜像文件，所述星载接收机及其存储器对所述镜像文件进行校验，若校验正确，则所述星载接收机及其存储器存储所述镜像文件；

所述重构及上注上位机作为所述星载FPGA重构及上注系统的控制中心，所述重构及上注上位机接收从所述星载接收机及其存储器发出的所述镜像文件，并对所述镜像文件进行校验，若校验正确，则所述重构及上注上位机向所述配置管理器发出控制指令，所述配置管理器收到所述控制指令后，将所述镜像文件存储在所述主存储器中；

所述重构及上注上位机还向所述配置管理器发送读取指令，所述配置管理器收到所述读取指令后，从所述主存储器中读取相应的所述镜像文件，使用所述镜像文件对所述待配置的FPGA进行配置，以使所述待配置的FPGA正常运行。

可选的，在所述的星载FPGA重构及上注系统中，所述地面控制站为地面运行控制站或地面测控站，所述地面运行控制站或所述地面测控站用于将所述镜像文件根据通信协议通过第一无线信道发送至所述星载接收机及其存储器，所述星载接收机及其存储器位于空间轨道的卫星上。

可选的，在所述的星载FPGA重构及上注系统中，所述星载接收机及其存储器包括无线接收机和接收存储器，其中：

所述无线接收机用于接收所述地面控制站发送的镜像文件；

所述接收存储器用于存储所述地面控制站发送的镜像文件；

所述重构及上注上位机具有握手通信功能，及接收校验功能，保证所述镜像文件的正确性，所述重构及上注上位机向所述星载接收机及其存储器发送接收指令，所述星载接收机及其存储器收到所述接收指令后，通过第一有线信道将所述镜像文件发送至所述重构及上注上位机，所述重构及上注上位机记录每个所述镜像文件的地址、大小和标号，完成所述镜像文件的上注过程。

可选的，在所述的星载FPGA重构及上注系统中，所述重构及上注上位机向所述配置管理器发送所述镜像文件，所述配置管理器接收所述镜像文件后，将所述镜像文件存储在所述主存储器中。