一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法，在同一级中断中对多个二级中断进行管理控制，引入FIFO，当中断发生时，将此次产生的中断状态寄存器中的值缓存入FIFO中。本发明专利技术可用于对空间任何卫星计算机中同一级中断中多个二级中断的管理控制，避免了中断的丢失，提高了卫星中计算机与外部多个分系统之间的通信能力，从而能更好的实现卫星的运行和维护。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法
本专利技术属于空间环境中卫星计算机控制
，具体涉及一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法。
技术介绍
随着卫星中计算机高效化、小型化设计技术的迅速发展，设计了综合电子系统(星载计算机)实现整个空间卫星系统的高效管理。其作为卫星平台的核心，实现整星控制，集中完成星载管理和姿轨控管理，因此，星载计算机与多个分系统之间的中断控制管理非常的重要。根据卫星型号任务的处理需求，星载计算机中的一个一级中断一般会扩展为多路二级中断，他们共用处理器的同一个中断端口，为使星载计算机更好的分配管理各个分系统之间数据的通信，处理不同级中断与同级中断的能力直接影响着星载计算机与各分系统之间的通信，是衡量星载计算机性能的重要因素之一。目前，我国大卫星、小卫星中载荷部分的处理能力已远远超过星载计算机的处理速度，由此沿用的同级中断管理机制，通常需要计算机的载荷部分来配合星载计算机的处理速度，当星载计算机当前正在处理一外部设备的中断请求时，若此时该中断请求再次发生时，星载计算机会将此次中断丢失。为避免该问题的发生，目前的技术实现方法都是由星载计算机或分系统中的软件方法进行控制实现，但其增加了软件编写的复杂度，占用了更多的存储空间。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法,提高了星载计算机与外部多个分系统之间的通信能力，降低了星载计算机软件的复杂度。本专利技术采用以下技术方案：一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法，在同一级中断中对多个二级中断进行管理控制，引入FIFO，当中断发生时，将此次产生的中断状态寄存器中的值缓存入FIFO中。具体的，包括以下步骤：S1、定义一个16位的中断源寄存器，作为一级中断的输入源；S2、根据中断源寄存器IntSrc生成中断清除寄存器，即将中断源寄存器按系统时钟延迟一个时钟后的值作为中断清楚寄存器的值；S3、定义一个16位的中断屏蔽寄存器，作为判断CPU是否将中断屏蔽，通过对该寄存器中对应的每一位置位屏蔽任意一二级中断；S4、根据步骤S1、S2、S3定义的中断源寄存器、中断清除寄存器与中断屏蔽寄存器，对每一个二级中断进行按位逻辑组合，生成中断状态寄存器；S5、定义FIFO存储区；S6、当有外部中断源输入时，中断状态寄存器非零，生成FIFO写信号，将中断状态寄存器的值缓存入FIFO存储区中；S7、判断FIFO是否为空，在FIFO存储区非空的情况下输出中断；S8、星载计算机CPU读取FIFO中的值进行中断处理，直到将FIFO读空，所有中断处理结束。进一步的，步骤S1中，中断源寄存器为：IntSrc＝(cncn-1...c1)其中，cn表示该一级中断源寄存器的第n个二级中断有无中断源输入，cn∈[0,1]，n∈[1,2,...,16]，当cn＝1时，表示第n个二级中断有中断源输入，当cn＝0时，表示第n个二级中断无中断源输入。进一步的，步骤S2中，中断清除寄存器具体为：IntClr＝(lnln-1...l1)其中，ln表示该一级中断清除寄存器的第n个二级中断是否清除，ln∈[0,1]，当ln＝0时，表示第n个二级中断清除，当ln＝1时，表示第n个二级中断没有清除。进一步的，步骤S3中，中断屏蔽寄存器具体为：IntMkr＝(vnvn-1...v1)其中，vn表示该一级中断屏蔽寄存器的第n个二级中断是否屏蔽，vn∈[0,1]，当vn＝0时，表示第n个二级中断屏蔽，当vn＝1时，表示第n个二级中断不屏蔽。进一步的，步骤S4中，中断状态寄存器为：IntState＝(snsn-1...s1)其中，sn表示该一级中断状态寄存器的第n个二级中断状态是否有效，sn∈[0,1]，当sn＝1时，表示第n个二级中断有效，当sn＝0时，表示第n个二级中断无效。更进一步的，Sn具体为：其中，ln表示该一级中断清除寄存器的第n个二级中断是否清除，cn表示该一级中断源寄存器的第n个二级中断有无中断源输入，vn表示该一级中断屏蔽寄存器的第n个二级中断是否屏蔽。进一步的，步骤S5中，FIFO存储区的位宽为16位，深度为128字节。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法，在FPGA实现中断管理控制时引入FIFO，使得无论在任何情况下，当有中断发生时，都会直接将此次产生的中断状态寄存器中的值缓存入FIFO中，不会再出现CPU未读取中断时，其相对应的中断状态位被清除的现象，从而导致中断丢失。该实现过程将不再发生中断丢失的现象。进一步的，采用FPGA方式实现多个二级中断的缓存管理控制，降低了星上应用程序的复杂度，提高了软件程序的效率。综上所述，本专利技术可用于对空间任何卫星计算机中同一级中断中多个二级中断的管理控制，避免了中断的丢失，提高了卫星中计算机与外部多个分系统之间的通信能力，从而能更好的实现卫星的运行和维护。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为二级中断状态寄存器示意图；图2为中断控制模块设计技术的流程图；图3为第一种中断丢失原理过程图；图4为第二种中断丢失原理过程图；图5为本专利技术实现原理过程图；图6为第一种中断控制模块技术的中断丢失仿真波形图；图7为仿真结果图。具体实施方式本专利技术提供了一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法，采取FPGA实现同一级中断中多个二级中断的管理控制，通过增加中断FIFO来存储中断，避免了中断的丢失，提高了星载计算机与外部多个分系统之间的通信能力，降低了星载计算机应用程序的复杂度，提供了多存储空间给软件设计人员，简化了软件程序的编写工作。本专利技术一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法，包括以下步骤：S1、定义一个16位的中断源寄存器IntSrc＝(cncn-1...c1)，作为一级中断的输入源，其中，cn表示该一级中断源寄存器的第n个二级中断有无中断源输入，cn∈[0,1]，n∈[1,2,...,16]，当cn＝1时，表示第n个二级中断有中断源输入，当cn＝0时，表示第n个二级中断无中断源输入；S2、根据中断源寄存器IntSrc生成中断清除寄存器IntClr＝(lnln-1...l1)，即将中断源寄存器按系统时钟延迟一个时钟后的值作为中断清除寄存器的值，其中，ln表示该一级中断清除寄存器的第n个二级中断是否清除，ln∈[0,1]，当ln＝0时，表示第n个二级中断清除，当ln＝1时，表示第n个二级中断没有清除；S3、定义一个16位的中断屏蔽寄存器IntMkr＝(vnvn-1...v1)，作为判断CPU是否将中断屏蔽，通过对该寄存器中对应的每一位置位来屏蔽任意一二级中断，其中，vn表示该一级中断屏蔽寄存器的第n个二级中断是否屏蔽，vn∈[0,1]，当vn＝0时，表示第n个二级中断屏蔽，当vn＝1时，表示第n个二级中断不屏蔽；S4、根据中断源寄存器IntSrc、中断清除寄存器IntMkr与中断屏蔽寄存器IntMkr，按如下公式对每一个二级中断进行按位逻辑组合，生成中断状态寄存器IntState＝(snsn-1...s1)，其中，sn表示该一级中断状态寄存器的第n个二级中断状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法，其特征在于，在同一级中断中对多个二级中断进行管理控制，引入FIFO，当中断发生时，将此次产生的中断状态寄存器中的值缓存入FIFO中。

【技术特征摘要】
1.一种基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法，其特征在于，在同一级中断中对多个二级中断进行管理控制，引入FIFO，当中断发生时，将此次产生的中断状态寄存器中的值缓存入FIFO中。2.根据权利要求1所述的基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、定义一个16位的中断源寄存器，作为一级中断的输入源；S2、根据中断源寄存器IntSrc生成中断清除寄存器，即将中断源寄存器按系统时钟延迟一个时钟后的值作为中断清楚寄存器的值；S3、定义一个16位的中断屏蔽寄存器，作为判断CPU是否将中断屏蔽，通过对该寄存器中对应的每一位置位屏蔽任意一二级中断；S4、根据步骤S1、S2、S3定义的中断源寄存器、中断清除寄存器与中断屏蔽寄存器，对每一个二级中断进行按位逻辑组合，生成中断状态寄存器；S5、定义FIFO存储区；S6、当有外部中断源输入时，中断状态寄存器非零，生成FIFO写信号，将中断状态寄存器的值缓存入FIFO存储区中；S7、判断FIFO是否为空，在FIFO存储区非空的情况下输出中断；S8、星载计算机CPU读取FIFO中的值进行中断处理，直到将FIFO读空，所有中断处理结束。3.根据权利要求2所述的基于FIFO的空间计算机多中断缓存控制方法，其特征在于，步骤S1中，中断源寄存器为：IntSrc＝(cncn-1...c1)其中，cn表示该一级中断源寄存器的第n个二级中断有无中断源输入，cn∈[0,1]，n∈[1,2,...,16]，当cn＝1时，表示第n个二级中断有中断源输入，当cn＝0时，表示第n个二级中断...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐丽萍，何小青，吕仲基，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61