專(zhuān)利名稱(chēng)：一種防空間環(huán)境影響的星載fpga設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種星載FPGA，更具體地說(shuō)，涉及ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)新一代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號(hào)是我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星，用來(lái)實(shí)現(xiàn)全球、全天候、三維、定量遙感。數(shù)傳系統(tǒng)信息處理器主要完成對(duì)衛(wèi)星多個(gè)有效載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行格式編排、數(shù)據(jù)加密、加擾以及編碼等功能，是衛(wèi)星的核心單機(jī)之一。衛(wèi)星的軌道高度約為830Km，空間環(huán)境較為惡劣，尤其是單粒子的影響更為突出。信息處理器主功能是通過(guò)XILINX FPGA實(shí)現(xiàn)的，由于XILINX FPGA生產(chǎn)エ藝的問(wèn)題，將不可避免地受到單粒子翻轉(zhuǎn)的影響。采用防空間環(huán)境影響的星載FPGA的設(shè)計(jì)方法，有效的解決了這ー設(shè)計(jì)難題。從目前衛(wèi)星在軌運(yùn)行的實(shí)際情況看，該種設(shè)計(jì)方法合理、可靠，能夠避免單粒子翻轉(zhuǎn)對(duì)數(shù)傳信息處理器工作的影響。隨著氣象衛(wèi)星探測(cè)業(yè)務(wù)需求的提高，將來(lái)衛(wèi)星將搭載更多能夠完成不同探測(cè)任務(wù)的載荷；另外，隨著載荷技術(shù)的發(fā)展，載荷探測(cè)將實(shí)現(xiàn)更高分辨率、更多探測(cè)頻段覆蓋、更高靈敏度的技木。對(duì)數(shù)傳系統(tǒng)將帶來(lái)更為復(fù)雜的數(shù)字處理，這就需要集成化程度更高的XILINXFPGA來(lái)完成相應(yīng)的處理，而就目前的XILINX FPGA生產(chǎn)エ藝來(lái)看，集成化程度越高其受空間環(huán)境的影響就越大。本發(fā)明將對(duì)將來(lái)極軌氣象衛(wèi)星的數(shù)傳系統(tǒng)XILINX FPGA設(shè)計(jì)提供參考和設(shè)計(jì)依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決極軌氣象衛(wèi)星數(shù)傳系統(tǒng)信息處理器XILINX FPGA單粒子翻轉(zhuǎn)的問(wèn)題，本發(fā)明提出ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)，利用本發(fā)明，可方便可靠地實(shí)現(xiàn)防空間環(huán)境影響的星載FPGA設(shè)計(jì)。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的設(shè)計(jì)方法是提供XILINX FPGA配置文件的讀取形式，以及對(duì)配置文件進(jìn)行校驗(yàn)，并自主復(fù)位控制設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。本發(fā)明所述的ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA設(shè)計(jì)方法，具體為通過(guò)JTAG ロ直接讀取XILINX FPGA的配置文件至ACTELFPGA，ACTEL FPGA進(jìn)行對(duì)配置文件進(jìn)行和校驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗(yàn)出錯(cuò)，就自主控制PROM對(duì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的XILINX FPGA配置文件重新進(jìn)行加載，確保XILINX FPGA內(nèi)的配置文件的正確性。本發(fā)明所述的ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括XILINX FPGA，用于衛(wèi)星單機(jī)主功能運(yùn)行，通過(guò)JTAG ロ讀出配置文件至ACTELFPGA ；ACTEL FPGA，用于對(duì)從XILINX FPGA JTAG ロ讀出的配置文件進(jìn)行和校驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗(yàn)出錯(cuò)，就自主發(fā)出復(fù)位控制信號(hào)到XILINX FPGA ；
PR0M，用于存儲(chǔ)正確的配置文件，當(dāng)XILINX FPGA(I)接收到ACTEL FPGA發(fā)出的復(fù)位控制信號(hào)后，將正確的配置文件加載到XILINX FPGA中。本發(fā)明方法能快速檢測(cè)到單粒子事件的發(fā)生，并將單粒子事件造成的影響降到最低。上述設(shè)計(jì)方法在FY-3衛(wèi)星數(shù)傳分系統(tǒng)信息處理器中已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。綜上，本發(fā)明很好地解決極軌氣象衛(wèi)星數(shù)傳系統(tǒng)信息處理器XILINX FPGA單粒子翻轉(zhuǎn)的問(wèn)題，利用本發(fā)明，可方便可靠地實(shí)現(xiàn)防空間環(huán)境影響的星載FPGA設(shè)計(jì)。


圖I是本發(fā)明一實(shí)施例的原理框圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了 詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。以下實(shí)施例中沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明的技術(shù)手段，均可以采用現(xiàn)有技術(shù)或者常規(guī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。如圖I所示系本發(fā)明ー實(shí)施例中防空間環(huán)境影響的星載FPGA設(shè)計(jì)的原理框圖。如圖所示，其中XILINX FPGA I, ACTEL FPGA2, PROM 3。在設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)JTAG ロ直接讀取XILINX FPGA的配置文件至ACTEL FPGA, ACTEL FPGA進(jìn)行對(duì)配置文件進(jìn)行和校驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗(yàn)出錯(cuò)，就自主控制PROM對(duì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的XILINX FPGA配置文件重新進(jìn)行加載。確保XILINX FPGA內(nèi)的配置文件的正確性。如圖I中所示本發(fā)明ー實(shí)施例中防空間環(huán)境影響的星載FPGA設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括XILINX FPGA 1，用于衛(wèi)星單機(jī)主功能運(yùn)行，通過(guò)JTAG ロ讀出配置文件至ACTELFPGA。ACTEL FPGA 2，用于對(duì)從XILINX FPGA JTAG ロ讀出的配置文件進(jìn)行和校驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗(yàn)出錯(cuò)，就自主發(fā)出復(fù)位控制信號(hào)到XILINX FPGA I。PROM 3，用于存儲(chǔ)正確的配置文件，當(dāng)XILINX FPGA接收到ACTEL FPGA發(fā)出的復(fù)位控制信號(hào)后，將正確的配置文件加載到XILINX FPGA中。從上述描述可以看出，本發(fā)明在設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)JTAG ロ直接讀取XILINX FPGA的配置文件至ACTEL FPGA,ACTEL FPGA對(duì)配置文件進(jìn)行和校驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗(yàn)出錯(cuò)，就自主控制PROM對(duì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的XILINX FPGA配置文件重新進(jìn)行加載，確保XILINX FPGA內(nèi)的配置文件的正確性。采用這種方法能快速檢測(cè)到單粒子事件的發(fā)生，并將單粒子事件造成的影響降到最低。上述設(shè)計(jì)方法在FY-3衛(wèi)星數(shù)傳分系統(tǒng)信息處理器中已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。基于上述技術(shù)方案，本實(shí)施例很好地解決極軌氣象衛(wèi)星數(shù)傳系統(tǒng)信息處理器XILINX FPGA單粒子翻轉(zhuǎn)的問(wèn)題，利用本發(fā)明，可方便可靠地實(shí)現(xiàn)防空間環(huán)境影響的星載FPGA設(shè)計(jì)。以上僅僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于以上實(shí)施例。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的在軌衛(wèi)星故障仿真器進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若這些修改和變形屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變形在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述方法通過(guò)JTAG ロ直接讀取XILINX FPGA(I)的配置文件至ACTEL FPGA (2)，ACTEL FPGA對(duì)配置文件進(jìn)行和校驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗(yàn)出錯(cuò)，就自主控制PROM(3)對(duì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的XILINX FPGA配置文件重新進(jìn)行加載，確保XILINX FPGA內(nèi)的配置文件的正確性。
2.ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于包括 XILINX FPGA⑴，用于衛(wèi)星單機(jī)主功能運(yùn)行，通過(guò)JTAG ロ讀出配置文件至ACTELFPGA ； ACTEL FPGA(2)，用于對(duì)從XILINX FPGA JTAG ロ讀出的配置文件進(jìn)行和校驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗(yàn)出錯(cuò)，就自主發(fā)出復(fù)位控制信號(hào)到XILINX FPGA ； PROM(3)，用于存儲(chǔ)正確的配置文件，當(dāng)XILINX FPGA(I)接收到ACTEL FPGA發(fā)出的復(fù)位控制信號(hào)后，將正確的配置文件加載到XILINX FPGA中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防空間環(huán)境影響的星載FPGA設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)，包括XILINX FPGA，ACTEL FPGA，PROM。在設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)JTAG口直接讀取XILINX FPGA的配置文件至ACTEL FPGA，ACTELFPGA進(jìn)行對(duì)配置文件進(jìn)行和校驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗(yàn)出錯(cuò)，就自主控制PROM對(duì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的XILINX FPGA配置文件重新進(jìn)行加載。確保XILINX FPGA內(nèi)的配置文件的正確性。采用這種方法能快速檢測(cè)到單粒子事件的發(fā)生，并將單粒子事件造成的影響降到最低。上述設(shè)計(jì)方法在FY-3衛(wèi)星數(shù)傳分系統(tǒng)信息處理器中已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。
文檔編號(hào)H03K19/177GK102694543SQ20121011891
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者劉波, 史琴, 郭強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海衛(wèi)星工程研究所