[发明专利]一种基于FPGA的可重构测发控计算机模块组

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的可重构测发控计算机模块组，包括：FPGA核心控制模块，用于桥接模块之间数据信息流；电源模块，用于为模块组内各模块提供电源；背板模块或线缆网，用于为各模块提供数据信息流信道和供电接口；外设功能模块，用于实现模块组的具体功能；扩展操作系统主板，用于扩展可视的图形化界面，将计算机模块组中的数据信息流提供用户查看，并对控制逻辑进行实时监控和干预。应用本发明重构集成的飞行器测发控计算机设备具有极强的灵活可扩展性，且具有小型化、集成化优势，可以满足短周期、低成本、高可靠性的设备应用需求。

技术领域

本发明涉及地面测试和发射控制领域。更具体地，涉及一种基于FPGA的可重构测发控计算机模块组。

背景技术

地面测试和发射控制设备作为现代飞行器装备的重要使用维护设备，是飞行器产品中使用频繁、工作环境复杂、可靠性要求极高的重要组成部分，其测发控功能的完整性与可靠性直接关系到飞行器全生命周期的健康状态，并决定了飞行器完成任务的能力。

目前各类飞行器呈现出多样化、复杂化的发展趋势，而配套的测发控设备多采用专用设备的研制模式，在硬件研制过程中未采用通用化可扩展架构，因此飞行器测发控计算机种类和数量日趋增多，耗费了大量研制经费与投入的同时延长了设备研制周期，且硬件资源重复利用率无法得到有效提高，不能满足未来飞行器种类多样化、快速发展的应用需求。

因此，测发控计算机类设备应逐步趋向于可重构的通用化硬件平台研制模式，采用硬件资源最小化、软件资源最大化的通用化技术途径，从而使硬件资源的有效利用率得到显著提升。所谓可重构技术，即在软件的控制下，根据应用的需要，利用系统中的可重构资源重新构造计算平台，使其同时具有专用硬件电路的高性能和软件的灵活性。

通用可重构控制计算机模块组是根据目前测发控计算机、电气控制组合类产品微小型化、通用化需求定制的一类通用型模块，基于FPGA技术进行研发设计有利于测发控计算机产品实现小型化、集成化，且能够有效提升运算效率与性能，可用于搭建具备标准外设功能接口模块的硬件平台。

应用基于FPGA的可重构测发控计算机模块组，可以实现多代硬件产品的通用化、模块化与内部接口的标准化，使得一型、一代硬件平台将可以兼容多种软件产品，从而适应多型、多代不同飞行器功能需求的测发控应用需求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种通用性强、使用灵活、可扩展性强的可重构计算机模块组，用于根据应用对象的特定需求快速搭建、集成可实施任务的测发控计算机类设备,能够大幅度提升该类设备的集成开发效率、提升综合保障性能、提升硬件设备重复利用效率，从而有效应对传统研制模式下测发控计算机类设备专用性强、研制周期难以压缩、资源消耗大等实际问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于FPGA的可重构测发控计算机模块组，所述模块组包括：

至少一个FPGA核心控制模块，用于桥接模块之间数据信息流，运行顶层控制逻辑；

至少一个电源模块，用于为所述模块组内所有模块提供电源，并且在所述电源模块的对外面板上设置有直流或交流电源输入接口，所述电源模块还设置有开关用于控制模块组的开关状态；

至少一个背板模块或线缆网，用于为各所述模块提供数据信息流信道，同时通过来自所述电源模块的直流电源母线为所有所述模块提供供电接口；和

外设功能模块，用于实现所述模块组的具体功能；

其中，所述背板模块上设置有一个FPGA核心控制模块插槽、一个电源模块插槽和两个以上外设功能模块插槽，所述背板模块或线缆网通过所述FPGA核心控制模块插槽、电源模块插槽和外设功能模块插槽与所述FPGA核心控制模块、电源模块和外设功能模块连接；

所述FPGA核心控制模块通过所述数据信息流信道与所述电源模块插槽和外设功能模块插槽双向连接；