[发明专利]一种飞行控制软件架构及其设计方法

权利要求书

1.一种飞行控制软件架构，其特征在于，包括多核处理器，其中，

所述处理器的核数N满足：2≤核数N≤硬件处理器的最大核数HMax，且核数N≤PMax/P0，PMax为整个箭载计算机的功耗上限，P0为单核的运行功耗；

至少一个核用于对外通信，至少一个核用于流程调度；

在通用算法的一次解算时间TGen≥控制周期T时，至少一个核用于通用算法解算；否则在用于流程调度的核中完成所述通用算法；所述通用算法包含导航、制导和姿控算法；

在有专用算法需求且所述专用算法的一次解算时间TSpec≥T时，至少一个核用于专用算法解算；在有专用算法需求且所述专用算法的一次解算时间TSpec＜T时，用于流程调度的核完成该专用算法解算；所述专用算法包含除所述通用算法之外，具有算法处理需求的算法；

在需要冗余时用于流程调度的核根据冗余方式确定用于冗余处理的核。

2.根据权利要求1所述的飞行控制软件架构，其特征在于，所述冗余方式包括主备冗余和三机冗余，若冗余方式为主备冗余，则至少一个核用于冗余处理；若冗余方式为三机冗余，则至少三个核用于冗余处理。

3.根据权利要求1所述的飞行控制软件架构，其特征在于，进一步包括：

在多核处理器提供的共享内存上划分有N块内存区域；每块内存区域由其对应的核写数据、由其他核读数据。

4.根据权利要求1所述的飞行控制软件架构，其特征在于，多个核之间的交互数据协议至少包括源核编号、目的核编号、数据类型、数据长度、写有效标志、校验和、以及有效数据内容；其中，

源核编号，表示发送协议的核的编号，范围为0～(N-1)；

目的核编号，表示接收协议的核的编号，范围为0～(N-1)；

数据类型，表示协议帧的数据类别，每个数据类型表示一种操作或数据；

数据长度，表示协议帧的长度；

写有效标志，表示当前协议帧是否为最新的有效数据；

校验和，表示协议帧有效数据内容的校验和；

有效数据内容，表示本次传输的有效数据内容。

5.根据权利要求1所述的飞行控制软件架构，其特征在于，多个核之间的交互数据逻辑包括：

任一核将准备好的供其他核使用的核间通信数据写到指定内存空间，并通知其他核读取所述核间通信数据；在写的过程中通过互斥锁方式进行写保护；所述通知其他核读取所述核间通信数据，包括：在核间通信数据中的固定字段写入写有效标志；

其他核读取核间通信数据并使用所述核间通信数据进行相应的算法解算；在读的过程中通过互斥锁的方式进行读保护；所述其他核读取核间通信数据，包括：查询写有效标志是否有效；对协议栈数据进行校验；校验通过后进行数据拷贝并清除原始数据；否则丢弃不使用。

6.根据权利要求1所述的飞行控制软件架构，其特征在于，用于对外通信的核的功能，包括：

完成本核的加载，包括：初始化FLASH及RAM，将代码从FLASH搬移到RAM中；

完成其他核的加载，包括：将其他核的代码从FLASH搬移到RAM中，发送核间通信中断指令；

完成本核硬件初始化，包括：外部存储器、CACHE、定时器、核间通信、或通信总线的硬件初始化；

完成本核软件初始化，包括：本核全局变量、硬件中断、软件中断、任务、信号量、互斥锁、邮箱、或事件的初始化；

完成对外交互的总线数据处理，包括：以太网、1553B、或RS422。