一种航天器BC端1553B总线芯片RAM重配置方法技术

本发明专利技术提供一种航天器BC端1553B总线芯片RAM重配置方法，具体过程为：总线芯片RAM在轨发生不可恢复故障情况下，通过自检确定故障程度；采取上注总线芯片模式切换指令，然后根据所述指令使用与当前模式下不同的栈区和数据块区组合，完成对总线芯片的重配置；或采取根据实际故障情况制作总线芯片栈区和数据块区设置指令并上注，然后根据所述指令利用芯片中尚能使用的资源拼凑出一个新的栈区和数据块区组合，完成对总线芯片的重配置；若故障依然存在，采取BC端设备切备机的措施，总线芯片RAM重配置处理结束。该方法能够根据故障情况使用备份RAM区资源替换故障RAM区资源，通过重新配置使之能够继续正常运行。

A RAM reconfiguration method for BC terminal 1553B bus chip of spacecraft

The present invention provides a method for terminal reconfiguration of 1553B bus chip RAM BC spacecraft, the specific process is: bus chip RAM on orbit happened without fault recovery situation, fault level determined by the self; take note on bus chip mode switching command, and then according to the command that is different from the current mode of the combination and stack area the data block, complete reconfiguration of bus chip; according to the actual situation to make fault or take bus chip stack area and data block setting instructions and on the note, and then according to the command by the chip can still use the resources together a new stack area and data block combination, complete reconfiguration on chip bus; if the fault still exists, take the BC terminal equipment cutting machine production measures, chip RAM reconfiguration processing end. The method can use backup RAM resource to replace the fault RAM area resource according to the fault condition, and can be continued to run normally by reconfiguration.

【技术实现步骤摘要】
一种航天器BC端1553B总线芯片RAM重配置方法
本专利技术涉及一种芯片RAM重配置方法，特别是一种航天器BC端1553B总线芯片RAM重配置方法。
技术介绍
1553B总线是目前国内外航天领域广泛使用的设备间总线，总线上的设备分为BC(总线控制器)、RT(远程终端)、BM(总线监视器)三种。其中，BC端作为总线上组织信息传输的终端，负责发起总线上所有消息通信，如果BC端1553B总线芯片的部分RAM区域发生永久性故障，将导致航天器部分或整体总线通信功能失效，从而严重影响整个航天器的安全。传统航天器型号研制过程中，数管分系统中CTU(中央处理单元)或SMU(综合管理单元)通常作为整星的BC设备，能够接收地面发送的遥控指令，当发生总线芯片故障后，通常是通过地面遥控手段上注在轨维护指令进行故障消除。进行在轨维护的一般做法是，修改BC软件对总线芯片的资源分配，从而避免使用RAM故障区域。但是这种对软件进行在轨维护的做法会带来两个方面的问题：一是这种在轨维护属于临时应急处理，无法在发射前的整星AIT测试中进行全面验证。总线芯片在轨发生故障后，需要临时查找软件地址、设计维护方案，在轨维护指令需要地面进行严格的测试之后才能上注，且测试过程比较复杂。二是目前卫星寿命都比较长，在卫星寿命后期总线芯片故障集中爆发的时候，软件人员对软件状态已经淡忘，由于人本身固有的疏忽，进行在轨维护的风险较大。当前，存储芯片重配置方法主要通过芯片内置的专用功能单元实现，一般包括两个步骤：第一步，由内置故障检测和修复单元对芯片进行片内自测试，获得的自测试结果作为重配置策略的依据，第二步，由内置故障检测和修复单元利用存储芯片的备份存储空间代替故障区域，完成芯片的重配置。富泰华工业(深圳)有限公司和鸿海精密工业股份有限公司CN102467456A号专利公开了一种内存及其修复方法、数据处理装置及其驱动方法，该专利技术涉及的内存芯片通过内置的修复单元用于检测该内存芯片的物理地址中是否存在损坏的地址空间，并在检测到损坏的地址空间时，使损坏的地址空间的物理地址映射到空闲的正常地址空间的物理地址。上海芯豪微电子有限公司CN101763901A号专利公开了一种在片自测试自修复方法，该专利技术通过芯片自测试单元测试被测单元并把测试结果传递给自修复单元，自修复单元根据自测试结果进行操作，对被测单元的出错部分执行自修复，由存储的测试结果控制相应开关，以备份单元或器件取代失效的被测单元。上述方法主要存在以下问题：(1)芯片RAM重配置功能需要内置的专用功能单元的支持才能实现，而某些芯片在设计之初并未考虑该功能，从而本身不具备自检测和自修复功能，例如1553B总线芯片的RAM区域，其状态检测与重配置必须通过与之接口的通用计算机才能实现；(2)芯片RAM重配置由专用功能单元自动完成，在专用功能单元设计已经固定的情况下，修复方法也是固定的，无法对修复方法进行人工干预和灵活设置，在芯片发生复杂故障情况下，自动修复不一定能够达到预期效果，且后续无法进行人工干预。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种航天器BC端1553B总线芯片RAM重配置方法，该方法能够在地面干预情况下，通过遥控上注方案，检测并定位总线芯片RAM区中的故障区域，并根据故障情况使用备份RAM区资源替换故障RAM区资源，通过重新配置使之能够继续正常运行。该方案是这样实现的：一种航天器BC端1553B总线芯片RAM重配置方法，具体过程为：步骤一、1553B总线芯片RAM区故障后，检测定位故障区域，将总线芯片RAM区故障范围下传；若总线芯片RAM尚能利用的区域不足以拼凑出一个新的栈区和数据块区的组合，采取BC端设备切备机的措施，故障处理结束，否则进入步骤二；步骤二、根据芯片故障的严重程度判断，如果总线芯片当前模式下使用的栈区或数据块区发生故障，但是备份栈区或数据块区正常，进入步骤三，如果当前模式下使用的栈区与备份栈区都发生了故障或者两个栈区对应的数据块区都发生了故障，但总线芯片中仍然具有足够的备份资源，进入步骤四；步骤三、上注总线芯片模式切换指令，然后根据所述指令使用与当前模式下不同的栈区和数据块区组合，完成对总线芯片的重配置；步骤四、根据实际故障情况制作总线芯片栈区和数据块区设置指令并上注，然后根据所述指令利用芯片中尚能使用的资源拼凑出一个新的栈区和数据块区组合，完成对总线芯片的重配置；步骤五、如果经过步骤三和步骤四处理后，故障依然存在，采取BC端设备切备机的措施，总线芯片RAM重配置处理结束。进一步地，本专利技术所述总线芯片自检方法为，总线芯片RAM发生故障后，通过向芯片RAM写入固定标识并回读比较一致性来定位故障区域，自检完成后，使用自检前栈区和数据块区组合对芯片重新初始化，并输出自检结果信息。进一步地，本专利技术所述总线芯片包括两个栈区A、B(即当前使用栈区和备份栈区)和94个数据块，所述94个数据块划分为两组，第一组为数据块0～63共64个数据块，第二组为数据块93～64，再加上从第一组中的63～30共64个数据块；总线芯片模式划分成4种，为A栈区分别对应两个数据块组构成两种模式，及B栈区分别对应两个数据块组构成两种模式。进一步地，本专利技术所述总线芯片包括两个栈区A、B(即当前使用栈区和备份栈区)和94个数据块，若两个栈区A、B都发生了故障，则使用未损坏的7个连续的数据块作为栈区，并重新设定新栈区对应的数据块。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术方法与现有技术相比，通过使用与总线芯片接口的计算机软件执行上注指令的方法实现对总线芯片RAM区的重配置，解决了一般存储芯片重配置需要由专门硬件功能单元支持的缺点，只要总线芯片中尚有足够的正常资源就可以通过重配置恢复使用，最大限度的挖掘故障芯片的使用潜力。(2)本专利技术方法与现有技术相比，对总线芯片重配置的方式可以由地面灵活配置和人为干预，解决了RAM芯片重配置功能不能人为干预的缺点，可根据具体故障情况实施重配置方案。(3)本专利技术方法与现有1553B总线芯片重配置方法相比，避免了采用在轨维护的手段对计算机软件进行修改，而是将总线芯片RAM重配置功能作为计算机软件的一部分，可在地面进行充分的测试验证，避免了在轨维护过程中因人员疏忽和测试不充分对整星安全带来影响的风险。附图说明图1为BC端1553B总线芯片RAM重配置流程图；图2为总线芯片RAM区检测使能指令示意图；图3为总线芯片RAM区自检流程图；图4为总线芯片模式切换指令示意图；图5为总线芯片栈区和数据块区设置指令示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供了一种航天器BC端1553B总线芯片RAM重配置方法，当航天器1553B总线上的BC端设备在轨发生总线芯片RAM区故障时，可通过上注遥控指令的方式使星载计算机软件检测永久性故障在总线芯片RAM区中的位置，并通过重配置指令，使用总线芯片中的冗余资源替换故障资源。本专利技术的操作流程如图1所示，实施步骤说明如下。(1)检测并定位故障区域以航天器中央处理单元为例说明，中央处理单元计算机软件通过工作于BC模式的总线芯片与1553B总线上其它终端设备通信，总线芯片的使用方式由计算机软件进行配置。通过下传的遥测参数发现星上BC与RT设备之间总线通信异本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航天器BC端1553B总线芯片RAM重配置方法，其特征在于，具体过程为：步骤一、1553B总线芯片RAM区故障后，检测定位故障区域，将总线芯片RAM区故障范围下传；若总线芯片RAM尚能利用的区域不足以拼凑出一个新的栈区和数据块区的组合，采取BC端设备切备机的措施，故障处理结束，否则进入步骤二；步骤二、根据芯片故障的严重程度判断，如果总线芯片当前模式下使用的栈区或数据块区发生故障，但是备份栈区或数据块区正常，进入步骤三，如果当前模式下使用的栈区与备份栈区都发生了故障或者两个栈区对应的数据块区都发生了故障，但总线芯片中仍然具有足够的备份资源，进入步骤四；步骤三、上注总线芯片模式切换指令，然后根据所述指令使用与当前模式下不同的栈区和数据块区组合，完成对总线芯片的重配置；步骤四、根据实际故障情况制作总线芯片栈区和数据块区设置指令并上注，然后根据所述指令利用芯片中尚能使用的资源拼凑出一个新的栈区和数据块区组合，完成对总线芯片的重配置；步骤五、如果经过步骤三和步骤四处理后，故障依然存在，采取BC端设备切备机的措施，总线芯片RAM重配置处理结束。

【技术特征摘要】
1.一种航天器BC端1553B总线芯片RAM重配置方法，其特征在于，具体过程为：步骤一、1553B总线芯片RAM区故障后，检测定位故障区域，将总线芯片RAM区故障范围下传；若总线芯片RAM尚能利用的区域不足以拼凑出一个新的栈区和数据块区的组合，采取BC端设备切备机的措施，故障处理结束，否则进入步骤二；步骤二、根据芯片故障的严重程度判断，如果总线芯片当前模式下使用的栈区或数据块区发生故障，但是备份栈区或数据块区正常，进入步骤三，如果当前模式下使用的栈区与备份栈区都发生了故障或者两个栈区对应的数据块区都发生了故障，但总线芯片中仍然具有足够的备份资源，进入步骤四；步骤三、上注总线芯片模式切换指令，然后根据所述指令使用与当前模式下不同的栈区和数据块区组合，完成对总线芯片的重配置；步骤四、根据实际故障情况制作总线芯片栈区和数据块区设置指令并上注，然后根据所述指令利用芯片中尚能使用的资源拼凑出一个新的栈区和数据块区组合，完成对总线芯片的重配置；步骤五、如果经过步骤三和步骤四处理后，故障依然存在，采取...

【专利技术属性】
技术研发人员：董振辉，潘莉，齐亚琳，张睿，王向晖，张红军，张亚航，穆港，张庆君，李延，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京,11