【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電數(shù)字數(shù)據(jù)處理，具體涉及一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法。
技術(shù)介紹
1、sram型fpga以其豐富的邏輯的資源和靈活的可編程等特性，已經(jīng)在衛(wèi)星領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，從單一的控制功能轉(zhuǎn)向越來越復(fù)雜的算法應(yīng)用。
2、空間環(huán)境發(fā)雜多變、環(huán)境惡劣，衛(wèi)星需要連續(xù)穩(wěn)定工作數(shù)年，但衛(wèi)星的處理能力有限，大部分采用單一的工作模式，衛(wèi)星發(fā)射在軌運行后其fpga內(nèi)部配置電路無法改變，很難做到靈活擴展。若在軌運行的fpga軟件算法地面驗證不充分導(dǎo)致有缺陷，可能會使fpga的部分功能或者性能受到影響。當在軌fpga原有配置數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤時可導(dǎo)致fpga整個功能失效，進而可能影響整個衛(wèi)星正常運行，造成不可估量的損失。
3、因此，為了提高fpga在軌的靈活性和可靠性，在軌重構(gòu)技術(shù)就可以解決上述問題，通過可靠性高的控制器對sram型fpga進行在軌靈活配置加載。目前國內(nèi)在軌重構(gòu)技術(shù)已經(jīng)在軌應(yīng)用，基本為整個fpga配置項重構(gòu)，重構(gòu)時將配置bit文件數(shù)據(jù)全部順次寫入存儲電路中，中間不能中斷，若有錯誤，需要重新開始上注流程。在配置bit文件有更新時，也需要重新開始上注配置文件。因此導(dǎo)致重構(gòu)流程復(fù)雜，重構(gòu)時間長，可靠性不足，影響了重構(gòu)功能的在軌應(yīng)用效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)是為了解決在軌重構(gòu)方法流程復(fù)雜、重構(gòu)時間長、可靠性不足的問題，提供一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，應(yīng)用于星載xilinx?v2系列fpga，結(jié)合mram配置文件存儲電路，采用靈活的配置文件分包上注方
2、本專利技術(shù)提供一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，包括以下步驟：
3、s1、遙控數(shù)據(jù)幀準備，遙控數(shù)據(jù)幀包括重構(gòu)數(shù)據(jù)幀；首次重構(gòu)時，進入步驟s2，增量重構(gòu)時，進入步驟s7；
4、s2、可重構(gòu)硬件平臺進行上電自檢，控制系統(tǒng)具備串口通信功能后，地面發(fā)送重構(gòu)數(shù)據(jù)幀，可重構(gòu)硬件平臺使用異步串口接收重構(gòu)數(shù)據(jù)幀、進行解析并返回應(yīng)答遙測；
5、s3、判斷重構(gòu)數(shù)據(jù)幀接收是否正確，如果是，進入步驟s4，如果否，丟棄錯誤數(shù)據(jù)，記錄重構(gòu)數(shù)據(jù)幀的錯誤幀地址后遙測上報，返回步驟s2；
6、s4、控制系統(tǒng)將正確的數(shù)據(jù)正確寫入到對應(yīng)地址的存儲體中；
7、s5、通過遙測判斷重構(gòu)數(shù)據(jù)幀是否完成全部接收，如果是，進入步驟s6，如果否，返回步驟s2；
8、s6、發(fā)送程序從mram加載指令，通過遙測判斷fpga是否加載成功；如果否，發(fā)送數(shù)據(jù)下卸幀指令，查找到發(fā)生錯誤的數(shù)據(jù)幀地址，從錯誤的數(shù)據(jù)幀地址開始重新上注數(shù)據(jù)幀，可重構(gòu)硬件平臺使用異步串口接收重構(gòu)數(shù)據(jù)幀、進行解析并返回應(yīng)答遙測，返回步驟s3；
9、如果是，重構(gòu)結(jié)束；
10、s7、將新重構(gòu)文件按照重構(gòu)數(shù)據(jù)幀格式完成組幀處理，通過新重構(gòu)配置文件與上一次重構(gòu)配置文件數(shù)據(jù)幀的對比，找出有差異的重構(gòu)數(shù)據(jù)幀形成增量重構(gòu)數(shù)據(jù)幀；
11、s8、可重構(gòu)硬件平臺完成上電自檢后，發(fā)送增量重構(gòu)數(shù)據(jù)幀，可重構(gòu)硬件平臺使用異步串口接收增量重構(gòu)數(shù)據(jù)幀、進行解析并返回應(yīng)答遙測，直至fpga完成加載，一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法完成。
12、本專利技術(shù)所述的一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，作為優(yōu)選方式，步驟s1中，重構(gòu)協(xié)議數(shù)據(jù)幀包括封裝的重構(gòu)幀頭標志、重構(gòu)注數(shù)碼、重構(gòu)信息報文、重構(gòu)和校驗；
13、重構(gòu)信息報文包括首地址、有效數(shù)據(jù)長度和有效數(shù)據(jù)，重構(gòu)注數(shù)碼表征當前的重構(gòu)目標。
14、本專利技術(shù)所述的一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，作為優(yōu)選方式，步驟s2、s8中，可重構(gòu)硬件平臺每接收一條數(shù)據(jù)重構(gòu)數(shù)據(jù)幀或者增量重構(gòu)數(shù)據(jù)幀，控制系統(tǒng)均通過發(fā)送應(yīng)答幀進行應(yīng)答處理；
15、應(yīng)答幀包括應(yīng)答幀頭標志、應(yīng)答注數(shù)碼、應(yīng)答信息報文、應(yīng)答和校驗，應(yīng)答注數(shù)碼為用于返回收到的數(shù)據(jù)幀注數(shù)碼，應(yīng)答信息報文包括接收說明和錯誤類型。
16、本專利技術(shù)所述的一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，作為優(yōu)選方式，步驟s1中，重構(gòu)幀頭標志為4字節(jié)、固定填充0x1acffc1d，高字節(jié)先發(fā)送，低字節(jié)后發(fā)送，重構(gòu)幀頭標志的發(fā)送順序為：0x1a→0xcf→0xfc→0x1d；
17、重構(gòu)注數(shù)碼為1字節(jié)；重構(gòu)信息報文中，首地址為byte1～byte4，有效數(shù)據(jù)長度為byte5～byte6；有效數(shù)據(jù)為byte7～byte240，非有效數(shù)據(jù)時填充0xaa；
18、步驟s2、s8中，應(yīng)答幀頭標志4字節(jié)、固定填充0x1acffc1d，高字節(jié)先發(fā)送，低字節(jié)后發(fā)送，發(fā)送順序為：0x1a→0xcf→0xfc→0x1d；
19、應(yīng)答注數(shù)碼為1字節(jié)；應(yīng)答信息報文中，固定2字節(jié)長度，第1個字節(jié)表示接收狀態(tài)和錯誤類型，其中0x00表示接收正常，0x00表示校驗失敗，第2個字節(jié)保留，固定填0x00；
20、重構(gòu)和校驗采用模2累加和校驗的方法，由重構(gòu)注數(shù)碼和重構(gòu)信息報文按字節(jié)異或得到；
21、應(yīng)答和校驗采用模2累加和校驗的方法，由應(yīng)答注數(shù)碼和應(yīng)答息報文按字節(jié)異或得到。
22、本專利技術(shù)所述的一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，作為優(yōu)選方式，步驟s3中，數(shù)據(jù)幀接收錯誤時，將錯誤數(shù)據(jù)幀丟棄，不寫入到存儲體中并記錄錯誤數(shù)據(jù)幀的首地址，作為重構(gòu)遙測并下傳請求命令幀；重構(gòu)結(jié)束后，根據(jù)錯誤幀地址遙測將出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)幀重新上注，直至重構(gòu)完全成功為止；
23、若出現(xiàn)重構(gòu)的數(shù)據(jù)加載不成功時，控制系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)下卸幀，通過數(shù)據(jù)下卸的方式將存儲文件下卸到地面進行數(shù)據(jù)比對分析，地面將出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)幀重新上注；
24、請求命令幀包括請求幀頭標志、請求命令碼、請求信息報文、請求和校驗；請求命令碼表征當前的重構(gòu)目標進行重構(gòu)數(shù)據(jù)下卸請求或者遙測請求；下卸請求時，請求信息報文包括下卸數(shù)據(jù)的首地址和下卸數(shù)據(jù)幀有效數(shù)據(jù)長度；
25、步驟s6中，數(shù)據(jù)下卸幀包括下卸幀頭、下卸類型、下卸信息報文、下卸和校驗；
26、下卸幀頭包括rt號、包序號和id號；
27、下卸類型表征當前的重構(gòu)目標的下卸數(shù)據(jù)，下卸信息報文包括下卸首地址、當前下卸數(shù)據(jù)區(qū)有效長度、重構(gòu)錯誤幀首地址和下卸數(shù)據(jù)。
28、本專利技術(shù)所述的一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，作為優(yōu)選方式，請求幀頭標志為4字節(jié)、固定填充0x1acffc1d，高字節(jié)先發(fā)送，低字節(jié)后發(fā)送，發(fā)送順序為：0x1a→0xcf→0xfc→0x1d；
29、請求命令碼為1字節(jié)；
30、請求信息報文為應(yīng)用層的信息報文、固定10個字節(jié)長度，其中byte1～byte4為下卸請求時為下卸數(shù)據(jù)的首地址，遙測請求時填寫固定值0x00；byte5為下卸請求時為下卸數(shù)據(jù)幀有效數(shù)據(jù)長度有效數(shù)據(jù)長度為1～244，遙測請求時填寫固定值0x00；byte6～byte10為為保留字節(jié)，固定填充0x0本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種星載FPGA在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載FPGA在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟S1中，所述重構(gòu)數(shù)據(jù)幀包括封裝的重構(gòu)幀頭標志、重構(gòu)注數(shù)碼、重構(gòu)信息報文、重構(gòu)和校驗；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種星載FPGA在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟S2、S8中，所述可重構(gòu)硬件平臺每接收一條所述重構(gòu)數(shù)據(jù)幀或者所述增量重構(gòu)數(shù)據(jù)幀，所述控制系統(tǒng)(4)均通過發(fā)送應(yīng)答幀進行應(yīng)答處理；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種星載FPGA在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟S1中，所述重構(gòu)幀頭標志為4字節(jié)、固定填充0x1ACFFC1D，高字節(jié)先發(fā)送，低字節(jié)后發(fā)送，所述重構(gòu)幀頭標志的發(fā)送順序為：0x1A→0xCF→0xFC→0x1D；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載FPGA在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟S3中，數(shù)據(jù)幀接收錯誤時，將錯誤數(shù)據(jù)幀丟棄，不寫入到存儲體(6)中并記錄錯誤數(shù)據(jù)幀的首地址，作為重構(gòu)遙測并下傳請求命令幀；重構(gòu)結(jié)束后，根據(jù)錯誤幀地址遙測將出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)幀重新上注，直至重構(gòu)完全成
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種星載FPGA在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：所述請求幀頭標志為4字節(jié)、固定填充0x1ACFFC1D，高字節(jié)先發(fā)送，低字節(jié)后發(fā)送，發(fā)送順序為：0x1A→0xCF→0xFC→0x1D；所述請求命令碼為1字節(jié)；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載FPGA在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟S6中，所述控制系統(tǒng)(6)收到遙測請求命令時將整個所述可重構(gòu)硬件平臺上的相關(guān)遙測完成收集并發(fā)送遙測傳輸幀；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種星載FPGA在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：所述遙測傳輸幀頭標志為4字節(jié)，固定填充0x1ACFFC1D，高字節(jié)先發(fā)送，低字節(jié)后發(fā)送，發(fā)送順序為：0x1A→0xCF→0xFC→0x1D；
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載FPGA在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟S2中，所述可重構(gòu)硬件平臺包括平臺本體(1)，連接在所述平臺本體(1)上的通信串口(2)，與所述通信串口(2)依次相連的通信接口電路(3)、控制系統(tǒng)(4)和與所述控制系統(tǒng)(4)均連接的PROM(5)、存儲體(6)、晶振(7)、待重構(gòu)目標(8)；
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9任意一項所述的一種星載FPGA在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟S1、S7中，所述重構(gòu)數(shù)據(jù)幀和所述增量重構(gòu)數(shù)據(jù)幀的有效字節(jié)均為240字節(jié)，兩個所述重構(gòu)數(shù)據(jù)幀或兩個所述增量重構(gòu)數(shù)據(jù)幀之間的發(fā)送間隔大于1ms；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟s1中，所述重構(gòu)數(shù)據(jù)幀包括封裝的重構(gòu)幀頭標志、重構(gòu)注數(shù)碼、重構(gòu)信息報文、重構(gòu)和校驗；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟s2、s8中，所述可重構(gòu)硬件平臺每接收一條所述重構(gòu)數(shù)據(jù)幀或者所述增量重構(gòu)數(shù)據(jù)幀，所述控制系統(tǒng)(4)均通過發(fā)送應(yīng)答幀進行應(yīng)答處理；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟s1中，所述重構(gòu)幀頭標志為4字節(jié)、固定填充0x1acffc1d，高字節(jié)先發(fā)送，低字節(jié)后發(fā)送，所述重構(gòu)幀頭標志的發(fā)送順序為：0x1a→0xcf→0xfc→0x1d；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：步驟s3中，數(shù)據(jù)幀接收錯誤時，將錯誤數(shù)據(jù)幀丟棄，不寫入到存儲體(6)中并記錄錯誤數(shù)據(jù)幀的首地址，作為重構(gòu)遙測并下傳請求命令幀；重構(gòu)結(jié)束后，根據(jù)錯誤幀地址遙測將出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)幀重新上注，直至重構(gòu)完全成功為止；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種星載fpga在軌便捷可重構(gòu)方法，其特征在于：所述請求幀頭標志為4字節(jié)、固定填充0x...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：史江博，雷佳，陳子君，胡紹華，李澎，上官勇，杜驍，楊光，
申請(專利權(quán))人：北京遙測技術(shù)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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