專利名稱：一種防空間環(huán)境影響的星載fpga設計方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種星載FPGA，更具體地說，涉及ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA設計方法及系統(tǒng)。
背景技術：
我國新一代極軌氣象衛(wèi)星風云三號是我國第二代極軌氣象衛(wèi)星，用來實現(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衛(wèi)星多個有效載荷數(shù)據(jù)進行格式編排、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XILINX FPGA實現(xiàn)的，由于XILINX FPGA生產エ藝的問題，將不可避免地受到單粒子翻轉的影響。采用防空間環(huán)境影響的星載FPGA的設計方法，有效的解決了這ー設計難題。從目前衛(wèi)星在軌運行的實際情況看，該種設計方法合理、可靠，能夠避免單粒子翻轉對數(shù)傳信息處理器工作的影響。隨著氣象衛(wèi)星探測業(yè)務需求的提高，將來衛(wèi)星將搭載更多能夠完成不同探測任務的載荷；另外，隨著載荷技術的發(fā)展，載荷探測將實現(xiàn)更高分辨率、更多探測頻段覆蓋、更高靈敏度的技木。對數(shù)傳系統(tǒng)將帶來更為復雜的數(shù)字處理，這就需要集成化程度更高的XILINXFPGA來完成相應的處理，而就目前的XILINX FPGA生產エ藝來看，集成化程度越高其受空間環(huán)境的影響就越大。本發(fā)明將對將來極軌氣象衛(wèi)星的數(shù)傳系統(tǒng)XILINX FPGA設計提供參考和設計依據(jù)。

發(fā)明內容
為了解決極軌氣象衛(wèi)星數(shù)傳系統(tǒng)信息處理器XILINX FPGA單粒子翻轉的問題，本發(fā)明提出ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA設計方法及系統(tǒng)，利用本發(fā)明，可方便可靠地實現(xiàn)防空間環(huán)境影響的星載FPGA設計。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的設計方法是提供XILINX FPGA配置文件的讀取形式，以及對配置文件進行校驗，并自主復位控制設計的創(chuàng)新。本發(fā)明所述的ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA設計方法，具體為通過JTAG ロ直接讀取XILINX FPGA的配置文件至ACTELFPGA，ACTEL FPGA進行對配置文件進行和校驗，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗出錯，就自主控制PROM對發(fā)生翻轉的XILINX FPGA配置文件重新進行加載，確保XILINX FPGA內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的設計系統(tǒng)，包括XILINX FPGA，用于衛(wèi)星單機主功能運行，通過JTAG ロ讀出配置文件至ACTELFPGA ；ACTEL FPGA，用于對從XILINX FPGA JTAG ロ讀出的配置文件進行和校驗，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗出錯，就自主發(fā)出復位控制信號到XILINX FPGA ；
PR0M，用于存儲正確的配置文件，當XILINX FPGA(I)接收到ACTEL FPGA發(fā)出的復位控制信號后，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。上述設計方法在FY-3衛(wèi)星數(shù)傳分系統(tǒng)信息處理器中已經過驗證。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單粒子翻轉的問題，利用本發(fā)明，可方便可靠地實現(xiàn)防空間環(huán)境影響的星載FPGA設計。


圖I是本發(fā)明一實施例的原理框圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例以本發(fā)明技術方案為前提，給出了 詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。以下實施例中沒有詳細說明的技術手段，均可以采用現(xiàn)有技術或者常規(guī)技術實現(xiàn)。如圖I所示系本發(fā)明ー實施例中防空間環(huán)境影響的星載FPGA設計的原理框圖。如圖所示，其中XILINX FPGA I, ACTEL FPGA2, PROM 3。在設計時通過JTAG ロ直接讀取XILINX FPGA的配置文件至ACTEL FPGA, ACTEL FPGA進行對配置文件進行和校驗，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗出錯，就自主控制PROM對發(fā)生翻轉的XILINX FPGA配置文件重新進行加載。確保XILINX FPGA內的配置文件的正確性。如圖I中所示本發(fā)明ー實施例中防空間環(huán)境影響的星載FPGA設計系統(tǒng)，包括XILINX FPGA 1，用于衛(wèi)星單機主功能運行，通過JTAG ロ讀出配置文件至ACTELFPGA。ACTEL FPGA 2，用于對從XILINX FPGA JTAG ロ讀出的配置文件進行和校驗，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗出錯，就自主發(fā)出復位控制信號到XILINX FPGA I。PROM 3，用于存儲正確的配置文件，當XILINX FPGA接收到ACTEL FPGA發(fā)出的復位控制信號后，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)明在設計時通過JTAG ロ直接讀取XILINX FPGA的配置文件至ACTEL FPGA,ACTEL FPGA對配置文件進行和校驗，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗出錯，就自主控制PROM對發(fā)生翻轉的XILINX FPGA配置文件重新進行加載，確保XILINX FPGA內的配置文件的正確性。采用這種方法能快速檢測到單粒子事件的發(fā)生，并將單粒子事件造成的影響降到最低。上述設計方法在FY-3衛(wèi)星數(shù)傳分系統(tǒng)信息處理器中已經過驗證。基于上述技術方案，本實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單粒子翻轉的問題，利用本發(fā)明，可方便可靠地實現(xiàn)防空間環(huán)境影響的星載FPGA設計。以上僅僅是對本發(fā)明的較佳實施例進行的詳細說明，但是本發(fā)明并不限于以上實施例。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明的在軌衛(wèi)星故障仿真器進行各種改動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)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形在內。
權利要求
1.ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA設計方法，其特征在于，所述方法通過JTAG ロ直接讀取XILINX FPGA(I)的配置文件至ACTEL FPGA (2)，ACTEL FPGA對配置文件進行和校驗，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗出錯，就自主控制PROM(3)對發(fā)生翻轉的XILINX FPGA配置文件重新進行加載，確保XILINX FPGA內的配置文件的正確性。
2.ー種防空間環(huán)境影響的星載FPGA的設計系統(tǒng)，其特征在于包括 XILINX FPGA⑴，用于衛(wèi)星單機主功能運行，通過JTAG ロ讀出配置文件至ACTELFPGA ； ACTEL FPGA(2)，用于對從XILINX FPGA JTAG ロ讀出的配置文件進行和校驗，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗出錯，就自主發(fā)出復位控制信號到XILINX FPGA ； PROM(3)，用于存儲正確的配置文件，當XILINX FPGA(I)接收到ACTEL FPGA發(fā)出的復位控制信號后，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設計方法及系統(tǒng)，包括XILINX FPGA，ACTEL FPGA，PROM。在設計時通過JTAG口直接讀取XILINX FPGA的配置文件至ACTEL FPGA，ACTELFPGA進行對配置文件進行和校驗，一旦發(fā)現(xiàn)和校驗出錯，就自主控制PROM對發(fā)生翻轉的XILINX FPGA配置文件重新進行加載。確保XILINX FPGA內的配置文件的正確性。采用這種方法能快速檢測到單粒子事件的發(fā)生，并將單粒子事件造成的影響降到最低。上述設計方法在FY-3衛(wèi)星數(shù)傳分系統(tǒng)信息處理器中已經過驗證。
文檔編號H03K19/177GK102694543SQ20121011891
公開日2012年9月26日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權日2012年4月20日
發(fā)明者劉波, 史琴, 郭強 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所