星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構及其應用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于航天衛(wèi)星平臺技術領域，特別涉及一種星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構及其應用方法，用以提高星上設備數據更改的便捷性、高效性，提升星上設備的安全性和可靠性。
【背景技術】
[0002]近年來國際航天技術不斷發(fā)展，星上設備控制系統或使用的重要數據，如電子地圖、初始化參數列表等，都要存儲在非易失性存儲器中。
[0003]現有星上設備數據的燒寫方法需要打開目標板外部工裝，連接相應仿真器，通過打開PC機的編譯軟件完成燒寫操作。此方法對于航天項目來說因每次更新數據必須打開外部工裝，插拔仿真器，易導致器件因電路板受力而開焊，造成安全隱患；另外該方法依賴于仿真器和計算機環(huán)境，存在不安全因素，不利于數據的保密和維護?，F有的星上設備數據燒寫方法，其燒寫時間主要都消耗在了目標板與PC機之間的數據傳輸上面，而實際固化數據時間卻很短，因此迫切需要一種便捷的星上可擦寫芯片地面快速燒寫的硬件設備。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明為解決現有技術存在的配套設備復雜、燒寫時間長的問題，本發(fā)明的提出一種星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構及其應用方法。
[0005]本發(fā)明解決技術問題的方案是:
[0006]星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構，其特征是，該結構包括:DSP、FPGA, USB芯片、1553B芯片、1553B接口、J14-38接口、USB接口和燒寫指示燈；DSP作為主要處理單元，經FPGA與USB芯片和1553B芯片連接，負責燒寫數據的讀取及與目標板的數據傳輸；FPGA負責對目標板連接情況進行識別，并將識別結果發(fā)送給DSP，根據DSP所發(fā)出的控制指令來控制相應接口的通信；USB芯片主要負責識別USB設備的連接情況，并通過FPGA發(fā)送給DSP，響應DSP的控制，讀取USB設備內部的數據；1553B芯片負責FPGA與目標板的通信；USB接口主要負責外部USB設備的連接；1553B接口和J14-38接口主要負責目標板的連接；燒寫指示燈主要負責顯示燒寫狀態(tài)以及校驗結果。
[0007]星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構的應用方法，其特征是，
[0008]硬件結構包括:DSP作為主要處理單元，經FPGA與USB芯片和1553B芯片連接，負責燒寫數據的讀取及與目標板的數據傳輸；FPGA負責對目標板連接情況進行識別，并將識別結果發(fā)送給DSP，根據DSP所發(fā)出的控制指令來控制相應接口的通信；USB芯片主要負責識別USB設備的連接情況，并通過FPGA發(fā)送給DSP，響應DSP的控制，讀取USB設備內部的數據；1553B芯片負責FPGA與目標板的通信；USB接口主要負責外部USB設備的連接；1553B接口和J14-38接口主要負責目標板的連接；燒寫指示燈主要負責顯示燒寫狀態(tài)以及校驗結果；
[0009]該硬件結構的應用方法包括以下幾個步驟:
[0010]步驟一，硬件結構初始化:目標板與1553B接口或者J14-38接口連接，并將硬件結構與目標板分別上電；
[0011]步驟二，USB設備與硬件結構連接:將待燒寫的數據和配置文件，以文本格式保存在USB設備中，USB芯片檢測到有設備連接時，USB芯片將發(fā)送給FPGA —個代表有USB設備接入的信號，FPGA收到信號后將內部RAM —固定地址置為OxFF ；
[0012]步驟三，目標板燒寫狀態(tài)初始化:DSP讀取到FPGA這一地址內容為OxFF后，將準備燒寫指令發(fā)送給目標板；目標板接收到準備燒寫信號并進行工作配置，然后通過1553B協議或直接將信息發(fā)送FPGA，其信息內容為OxFF ；
[0013]步驟四，目標板燒寫:DSP檢測到FPGA從目標板發(fā)來的內容為OxFF后，DSP從USB設備中讀取保存的燒寫數據，并開始向目標板傳輸燒寫數據，燒寫指示燈變?yōu)槌壬珶糸W爍；設置DSP等待時間2分鐘，如等待超時，未檢測到此消息內容為OxFF時，燒寫指示燈變?yōu)榧t色燈常殼;
[0014]步驟五，數據校驗:待燒寫數據傳輸完成后，該硬件結構等待目標板返回燒寫數據校驗結果；如燒寫正常，燒寫指示燈變?yōu)榫G燈常亮，燒寫結束；如有錯誤，燒寫指示燈變?yōu)榧t燈常亮，返回步驟三。
[0015]本發(fā)明有益效果是:本發(fā)明對航天衛(wèi)星設備可擦寫芯片數據的燒寫方式進行了改進，能夠在不打開外部工裝和不連接仿真器的前提下，對數據進行的燒寫，改進了傳輸方式，提高了燒寫速度，縮短了燒寫等待時間；減少了以往打開工裝，更新數據后重復的測試工作。該發(fā)明可使數據更新過程快速可靠，而且下載設備方便攜帶、容易操作，有效提高星上設備后期的更新維護效率，具有巨大的經濟和社會效益。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構的應用方法流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0019]如圖1所示，星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構，其包括:DSP、FPGA, USB芯片、1553B芯片、1553B接口、J14-38接口、USB接口和燒寫指示燈。該硬件結構的工作關系是，DSP作為主要處理單元，經FPGA與其他通訊芯片連接，負責燒寫數據的讀取及與目標板的數據傳輸；FPGA負責對目標板連接情況進行識別，并將識別結果發(fā)送給DSP，根據DSP所發(fā)出的控制指令來控制相應接口的通信；USB芯片主要負責識別USB設備的連接情況，并通過FPGA發(fā)送給DSP，響應DSP的控制，讀取USB設備內部的數據；1553B芯片負責FPGA與目標板的通信；USB接口主要負責USB與本硬件結構的連接；1553B接口和J14-38接口主要負責本硬件結構與目標板的連接；燒寫指示燈主要負責顯示燒寫狀態(tài)以及校驗結果。
[0020]如圖2所示，星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構的應用方法，具體包括以下步驟:
[0021]步驟一，硬件結構初始化:目標板與1553B接口或者J14-38接口連接，并將硬件結構與目標板分別上電；
[0022]步驟二，USB設備與硬件結構連接:將待燒寫的數據和配置文件，以文本格式保存在USB設備中，USB芯片檢測到有設備連接時，USB芯片將發(fā)送給FPGA —個代表有USB設備接入的信號，FPGA收到信號后將內部RAM —固定地址置為OxFF ；
[0023]步驟三，目標板燒寫狀態(tài)初始化:DSP讀取到FPGA這一地址內容為OxFF后，將準備燒寫指令發(fā)送給目標板；目標板接收到準備燒寫信號并進行工作配置，然后通過1553B協議或直接將信息發(fā)送FPGA，其信息內容為OxFF ；
[0024]步驟四，目標板燒寫:DSP檢測到FPGA從目標板發(fā)來的內容為OxFF后，DSP從USB設備中讀取保存的燒寫數據，并開始向目標板傳輸燒寫數據，燒寫指示燈變?yōu)槌壬珶糸W爍；設置DSP等待時間2分鐘，如等待超時，未檢測到此消息內容為OxFF時，燒寫指示燈變?yōu)榧t色燈常殼;
[0025]步驟五，數據校驗:待燒寫數據傳輸完成后，該硬件結構等待目標板返回燒寫數據校驗結果；如燒寫正常，燒寫指示燈變?yōu)榫G燈常亮，燒寫結束；如有錯誤，燒寫指示燈變?yōu)榧t燈常亮，返回步驟三。
【主權項】
1.星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構，其特征是，該結構包括:DSP、FPGA、USB芯片、1553B芯片、1553B接口、J14-38接口、USB接口和燒寫指示燈； DSP作為主要處理單元，經FPGA與USB芯片和1553B芯片連接，負責燒寫數據的讀取及與目標板的數據傳輸； FPGA負責對目標板連接情況進行識別，并將識別結果發(fā)送給DSP，根據DSP所發(fā)出的控制指令來控制相應接口的通信； USB芯片主要負責識別USB設備的連接情況，并通過FPGA發(fā)送給DSP，響應DSP的控制，讀取USB設備內部的數據； 1553B芯片負責FPGA與目標板的通信； USB接口主要負責外部USB設備的連接； 1553B接口和J14-38接口主要負責目標板的連接； 燒寫指示燈主要負責顯示燒寫狀態(tài)以及校驗結果。
2.星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構的應用方法，其特征是， 硬件結構包括:DSP作為主要處理單元，經FPGA與USB芯片和1553B芯片連接，負責燒寫數據的讀取及與目標板的數據傳輸； FPGA負責對目標板連接情況進行識別，并將識別結果發(fā)送給DSP，根據DSP所發(fā)出的控制指令來控制相應接口的通信； USB芯片主要負責識別USB設備的連接情況，并通過FPGA發(fā)送給DSP，響應DSP的控制，讀取USB設備內部的數據； 1553B芯片負責FPGA與目標板的通信； USB接口主要負責外部USB設備的連接； 1553B接口和J14-38接口主要負責目標板的連接； 燒寫指示燈主要負責顯示燒寫狀態(tài)以及校驗結果； 該硬件結構的應用方法包括以下幾個步驟: 步驟一，硬件結構初始化:目標板與1553B接口或者J14-38接口連接，并將硬件結構與目標板分別上電； 步驟二，USB設備與硬件結構連接:將待燒寫的數據和配置文件，以文本格式保存在USB設備中，USB芯片檢測到有設備連接時，USB芯片將發(fā)送給FPGA —個代表有USB設備接入的信號，FPGA收到信號后將內部RAM —固定地址置為OxFF ； 步驟三，目標板燒寫狀態(tài)初始化:DSP讀取到FPGA這一地址內容為OxFF后，將準備燒寫指令發(fā)送給目標板；目標板接收到準備燒寫信號并進行工作配置，然后通過1553B協議或直接將信息發(fā)送FPGA，其信息內容為OxFF ； 步驟四，目標板燒寫:DSP檢測到FPGA從目標板發(fā)來的內容為OxFF后，DSP從USB設備中讀取保存的燒寫數據，并開始向目標板傳輸燒寫數據，燒寫指示燈變?yōu)槌壬珶糸W爍；設置DSP等待時間2分鐘，如等待超時，未檢測到此消息內容為OxFF時，燒寫指示燈變?yōu)榧t色燈常見; 步驟五，數據校驗:待燒寫數據傳輸完成后，該硬件結構等待目標板返回燒寫數據校驗結果；如燒寫正常，燒寫指示燈變?yōu)榫G燈常亮，燒寫結束；如有錯誤，燒寫指示燈變?yōu)榧t燈常亮，返回步驟三。
【專利摘要】星上可擦寫芯片地面燒寫的硬件結構及其應用方法，屬于航天衛(wèi)星平臺技術領域，為解決現有技術存在的配套設備復雜及燒寫時間長的問題，DSP作為主要處理單元，經FPGA與其他通訊芯片連接，負責燒寫數據的讀取及與目標板的數據傳輸；FPGA負責對目標板連接情況進行識別，并將識別結果發(fā)送給DSP，根據DSP所發(fā)出的控制指令來控制相應接口的通信；USB芯片負責識別USB設備的連接情況，并通過FPGA發(fā)送給DSP，響應DSP的控制，讀取USB設備內部的數據；1553B芯片負責FPGA與目標板的通信；該方法包括硬件結構初始化；USB設備與硬件結構連接；目標板燒寫狀態(tài)初始化；目標板燒寫和數據校驗。
【IPC分類】G06F9-445
【公開號】CN104778062
【申請?zhí)枴緾N201510180631
【發(fā)明人】趙慶磊, 姚程, 王旌堯, 韓誠山
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月16日