[发明专利]星载设备的单粒子翻转恢复方法及系统

说明书

本发明公开了一种星载设备的单粒子翻转恢复方法及系统，方法包含PROM简单系统数据存储，FPGA从PROM端加载，EDAC校验，FPGA从FLASH端加载，DSP加载，FLASH重构等步骤，系统包括SP、FPGA、反熔丝FPGA、FLASH和PROM。本发明在PROM内存储了简单系统，通过PROM端加载可以启动星载设备，使星载设备运行简单功能，然后使DSP通过EMIF总线对FLASH进行数据重构，使FLASH内存储的数据恢复正常，再从FLASH端对星载设备进行重新加载，使星载设备所有功能正常运行，通过PROM和FLASH联合加载的方式，显著的增强了星载设备单粒子翻转恢复的能力。

技术领域

本发明涉及星载设备领域，具体的涉及一种星载设备的单粒子翻转恢复方法及系统。

背景技术

航天领域与地面存在着巨大的差异，太空复杂的电磁环境将会产生高能带电粒子，它能够击中微电子器件灵敏部位，并且通过电离作用使器件原子移位或产生额外电荷，从而形成单粒子效应，它是继等离子体充电效应之后又一个威胁航天器安全的空间环境效应，并且航天器集成度越高以及结构越复杂，单粒子效应的危害越严重。单粒子效应种类很多，最常见和最典型的单粒子效应就是单粒子翻转，它主要发生在存储数据或指令的器件中，造成的器件错误能够通过重新加载和重新写入等操作恢复。

FLASH芯片具有快速读取数据、可擦除可编程、体积小、容量大、失电后数据不丢失等特点，是应用非常广泛的存储设备，在航天领域中也经常被用来存储加载数据，但是也存在抗单粒子翻转能力不强、存储内容容易被改写的缺点，星载设备因单粒子翻转而造成该设备的系统运行性能降低甚至无法运行时，能够通过重新加载和重新写入等操作恢复，然而如果存储重构数据的FLASH因单粒子翻转而被改写的话，星载设备将无法重载恢复。

PROM（Programmable read-only memory）存储每比特数据内容都是由熔丝或者反熔丝的状态决定，具有很强的抗单粒子翻转能力，但是却有着存储容量小和只允许数据写入一次的限制，只适用于固定而又简单的系统数据存储。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种星载设备的单粒子翻转恢复方法，能够增强星载设备单粒子翻转恢复的能力。

根据本发明实施例的一种星载设备的单粒子翻转恢复方法，包括：

S100、在PROM中存储加载数据，通过加载数据以构建用于启动星载设备的运行系统；

S200、反熔丝FPGA读取PROM内的加载数据，然后写入到FPGA内，开始对FPGA进行加载；

S300、FPGA加载成功后，DSP开始读取FPGA的块RAM内加载数据进行加载；

S400、DSP加载成功后，将FLASH重构数据写入FPGA并存储到FPGA的块RAM内，然后下传至反熔丝FPGA；

S500、反熔丝FPGA接收到FLASH重构数据后，对FLASH进行重构，将原存储在FLASH内的加载数据擦除，然后重新写入正确的加载数据，并进行回读校验，如果校验成功则重构完成，否则重新进行步骤S500；

S600、FLASH 重构完成后，反熔丝FPGA从FLASH端读取加载数据，对FPGA进行重新加载。

根据本发明实施例的一种应用上述方法的星载设备的单粒子翻转恢复系统，包括：DSP、FPGA、反熔丝FPGA、FLASH和PROM；所述反熔丝FPGA通过PROM总线与PROM相连，所述反熔丝FPGA通过FLASH总线与FLASH相连，所述反熔丝FPGA通过同步串口和SelectMap总线和FPGA相连，所述FPGA通过EMIF总线与DSP相连。