[发明专利]一种综合化载荷硬件模块抗辐照设计方法

说明书

本发明公开了一种综合化载荷硬件模块抗辐照设计方法，属于硬件模块抗辐照设计领域，包括步骤：遵循模块通用功能框架要求，每个数字模块由MSU、PU、RU、CMU、PSE等单元组成，且所有模型模块的模块根器件为MSU、CMU和PSE，选用宇航级器件，模块其他单元的集成电路采用非宇航级器件，无源器件采用宇航级器件；PU的DSP、PU的FPGA、RU的SRIO交换芯片的抗辐照依托于MSU实现；MSU的宇航级FPGA的运行由宇航级看门狗进行监控，当单粒子翻转效应造成其固件加载不正常、程序运行错误甚至崩溃时，看门狗将对其进行固件重加载等。本发明具有标准化通用化、高性能低成本的优点。

技术领域

本发明涉及硬件模块抗辐照设计领域，更为具体的，涉及一种综合化载荷硬件模块抗辐照设计方法。

背景技术

综合化电子系统的特点是系统中大部分功能都是通过对通用硬件模块加注不同的软件来实现，通过采用开放式系统架构和模块化通用设计标准，降低研制和生产成本、缩短开发周期、减少系统的维护和保障成本。综合化电子系统中的硬件模块在功能单元划分与设计上，遵循模块通用功能框架要求进行。数字硬件模块通用功能框架要求为：每个数字模块由模块支持单元(MSU)、处理单元(PU)、路由单元(RU)、设置管理单元(CMU)、电源支持部件(PSE)等单元组成，实现模块硬件电路的标准化通用化与综合化设计。

传统的航天载荷以联合式系统设计为主，以各个独立设备为基本单元构建系统，这种系统独立设计相应的孔径、信道及处理设备实现相应的雷达、电子侦察、通信和融合识别等功能。由于功能分立，各相关孔径、信道和处理资源固化，系统封闭，难以进行功能扩展，通用资源无法分时复用，资源利用率低，造成体积大、重量高、功耗大、操作性差、故障环节多、价格昂贵等问题，系统扩展、升级和成长能力较弱。同时由于“联合式”系统及以前“分离式”系统都是传感器功能和设备绑定，物理设备中的设备或模块故障都会导致传感器功能无法完成。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种综合化载荷硬件模块抗辐照设计方法，克服了传统方法存在的缺点，具有标准化通用化、高性能低成本的优点。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种综合化载荷硬件模块抗辐照设计方法，包括以下步骤：

S1，模块根器件为MSU、CMU和PSE，且根器件均选用宇航级器件，模块其他单元的集成电路采用非宇航级器件，且无源器件采用宇航级器件；

S2，PU的DSP、PU的FPGA、RU的SRIO交换芯片的抗辐照依托于MSU实现；

S3，MSU的宇航级FPGA的运行由宇航级看门狗进行监控，当单粒子翻转效应造成其固件加载不正常、程序运行错误甚至崩溃时，看门狗将对其进行固件重加载；

S4，PU的DSP的单粒子翻转效应通过运行状态监控和程序重加载进行加固，由MSU的宇航级FPGA构成看门狗对其进行监控，并在单粒子翻转效应造成PU的DSP程序运行错误甚至崩溃时对其复位和程序重加载；

S5，PU的FPGA的单粒子翻转效应通过SRAM盲刷新方式进行加固，由MSU的宇航级FPGA从宇航级并行FLASH中读取PU的FPGA的固件，并定时写入其SRAM中；

S6，RU的SRIO交换芯片单粒子翻转效应通过对其内部控制寄存器盲刷新方式进行加固，由MSU的宇航级FPGA通过I2C接口对寄存器数据进行定时刷新。

进一步地，在步骤S3中，包括子步骤：

模块上电后，所述宇航级看门狗芯片监测到电源电压上升至阈值电平以上后，复位restet信号输出低电平脉冲；