星载多处理器软件集中存储加载装置、方法及更新方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种星载多处理器嵌入式软件集中存储加载装置、加载方法及软件更新方法，加载装置包括总线、控制模块、n个处理模块；所述总线连接所述控制模块和所述n个处理模块，完成所述控制模块和所述处理模块的数据交换；所述处理模块完成星载数据的处理，所述处理模块不包含存储加载程序的存储器；所述控制模块完成所述处理模块加载软件的调度及存储，所述处理模块的加载软件存储在所述控制模块的存储器中。本发明专利技术可大大节省元器件成本，节省印制板布板空间，使产品的功耗减小、重量减轻，方便软件更新维护。

Satellite loaded multiprocessor software centralized storage loading device, method and updating method

The invention relates to an embedded software centralized device, loading method storage loading and software update method for spaceborne multi processor loading device includes a bus, a control module, n processing module; the bus is connected with the control module and the N module, the control module and the processing module of the exchange the data processing module; complete the processing of satellite data, the memory module does not contain storage loading programs; the control scheduling and storage module to complete the processing module loading software, the processing module of the loading software stored in the memory module in the control. The invention can greatly save the cost of saving components, printed circuit board layout space, the power consumption and weight reduced, convenient to maintain and update the software.

【技术实现步骤摘要】
星载多处理器软件集中存储加载装置、方法及更新方法
本专利技术涉及加载
，尤其涉及一种星载多处理器软件集中存储加载装置、加载方法及软件更新方法。
技术介绍
当前在空间飞行器电子系统中大都是利用DSP(DigitalSignalProcessor)、FPGA(Field-ProgrammableGateArray)为核心的信息处理模块，电子系统的功能和性能很大程度依赖DSP、FPGA软件来实现。为了提高处理能力，多通道、多处理模块的并行处理架构是必然的趋势和发展方向。常规的星载处理模块软件配置，如图1所示，处理模块包括DSP、FPGA、配置存储器和电源，常用的DSP、FPGA软件加载方式是在同一块处理模块上放置存储器PROM(ProgrammableRead-OnlyMemory)、EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory)或FLASH(FlashEEPROMMemory)等，来实现软件加载。所述传统处理模块的优点在于结构简单、加载方便，但每一个处理模块都需要一个配置存储器。如果是多个处理模块并行计算，那么分布式的配置存储器就存在数量多、占用面积、价格昂贵、不易实现星载环境下软件更新等诸多缺点。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供了一种星载多处理器嵌入式软件集中存储加载装置、加载方法及软件更新方法，用以解决现有星载处理设备多个处理模块并行计算，分布式的配置存储器存在的数量多、占用面积大、价格昂贵、不易实现星载环境下软件更新等诸多问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种星载多处理器嵌入式软件集中存储加载装置，其特征在于：包括总线、控制模块和多个处理模块；所述总线分别连接所述控制模块和所述多个处理模块，用于所述控制模块和多个处理模块间的数据交换；所述控制模块设置有存储器，处理模块需加载的软件存储在该存储器中，所述控制模块进行加载软件的调度，将需加载的软件输出至相应处理模块；所述处理模块根据所加载的软件进行星载数据的处理。进一步地，所述总线为CAN总线。进一步地，所述控制模块由CPU、FPGA、FLASH、DDR、CAN总线接口、LVDS接口组成；所述CPU将上位机或数管计算机发送过来的指令进行解析，并执行相应功能的软件流程；所述FLASH存储所述处理模块的加载程序文件；所述FPGA实现CPU与上位机或数管计算机数据交换的控制、FLASH与CAN总线接口数据交换的控制；所述LVDS接口连接上位机或数管计算机，接收上位机或数管计算机发送过来的指令或信息；所述DDR作为FPGA的外部数据缓存器与FPGA相连。进一步地，所述处理模块包括电源模块、DSP、FPGA和CAN总线接口，所述处理模块的加载程序是所述控制模块通过CAN总线传输到所述处理模块的。进一步地，所述CAN总线接口电路包括D1和D2，所述D1为PHILIPS的CAN总线协议控制芯片SJA1000，所述D2为PHILIPS的CAN总线接口传输芯片PCA82C250。进一步地，所述CAN总线传输数据方式是广播方式。一种星载多处理器嵌入式软件集中存储加载装置的软件加载方法，包括以下步骤：步骤1、设备加电后，控制模块和处理模块处于工作状态；步骤2、初始化总线控制器；步骤3、所述控制模块的CPU通过指令，广播告知各所述处理模块准备接收处理软件配置项文件；步骤4、所述控制模块的CPU通过总线广播处理软件配置项文件到各所述处理模块；步骤5、所述处理模块的DSP接收到该配置文件，解析、校验通过后，拷贝到片内存储器中；步骤6、所述处理模块的DSP运行指针跳转到配置文件入口处运行。一种星载多处理器嵌入式软件集中存储加载装置的在轨软件更新方法，包括以下步骤：步骤1、将需要上载的处理软件的配置项文件，在地面拆分成适合测控链路的短指令；步骤2、将所述短指令逐一通过测控通道上注给在轨飞行的目标飞行器；步骤3、数管计算机接收、解析、校验后将所述短指令转发给载荷的上位机；步骤4、所述上位机通过LVDS接口将携带所述新文件的短指令转发给控制模块的CPU；步骤5、所述控制模块的CPU解析校验后将所述配置项文件存储到控制模块的FLASH中；步骤6、通过总线将所述配置项文件加载到各处理模块中运行。进一步地，所述短指令为256字节。本专利技术有益效果如下：1)大大节省元器件成本。原本存放在各模块的存储器节省了，按照5块处理模块计算，现有技术方案节省80％的存储使用量。使用本专利技术，将为项目大大节省器件成本。2)节省印制板布板空间。航天产品的小型化设计相对于其他平台一直都是要求最高的。省器件的同时自然也会省空间，同时有利于处理模块的通用化设计。3)使产品的功耗减小、重量减轻。航天电子产品的能源来自于星上太阳能电池阵，在有限的电池资源下，航天电子产品的功耗和体积往往的非常受限，本专利技术对产品体积、重量、功耗等方面设计都是有益的。4)方便软件更新维护。控制模块上设计的可擦写存储器用于在轨软件更新。采用集中管理软件目标代码的方式，将软件放置在控制模块里，只需改写一处即实现了所有处理模块软件的版本更新。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为常规星载处理模块软件配置原理框图图2为集中式存储加载原理框图图3为控制模块原理框图图4为优化后的处理模块原理框图图5为CAN总线接口电路图具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。本专利技术的一个具体实施例，公开了一种星载多处理器嵌入式软件集中存储加载装置，所述加载装置将配置存储器剥离出来利用总线加载技术实现集中软件存储和在轨维护，如图2所示，包括总线、控制模块、处理模块；所述总线为CAN总线，连接所述控制模块和所述处理模块，完成所述控制模块和所述处理模块的数据交换；所述处理模块完成星载数据处理的工作，所述处理模块可以是n个模块并行处理星载数据，所述n大于等于1，所述处理模块不包含存储加载程序的存储器；所述控制模块完成所述处理模块加载软件的调度及存储，所述处理模块的加载软件存储在所述控制模块的存储器FLASH中。所述控制模块可接收上位机或数管计算机的指令或数据信息M/CI，存储或更新所述处理模块的加载软件，通过CAN总线将所述加载软件加载到所述处理模块中。处理模块软件加载过程:所述控制模块加电后将存储器FLASH中的处理加载程序文件读出，经CAN总线广播到所述处理模块，所述处理模块根据CAN总线接收到的配置文件，重新配置DSP或FPGA，实现多通道并行处理和运算的能力，所述处理模块的输入信号是射频或中频信号。处理模块软件的在轨软件更新维护，是指航天器发射入轨以后，若需更新处理算法和优化软件功能，则需通过星地链路将新版加载程序文件上传并改写指定的存储器单元。传统的分布式处理结构就需要更新多处存储器单元，更新时间长、易出错。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载多处理器嵌入式软件集中存储加载装置，其特征在于：包括总线、控制模块和多个处理模块；所述总线分别连接所述控制模块和所述多个处理模块，用于所述控制模块和多个处理模块间的数据交换；所述控制模块设置有存储器，处理模块需加载的软件存储在该存储器中，所述控制模块进行加载软件的调度，将需加载的软件输出至相应处理模块；所述处理模块根据所加载的软件进行星载数据的处理。

【技术特征摘要】
1.一种星载多处理器嵌入式软件集中存储加载装置，其特征在于：包括总线、控制模块和多个处理模块；所述总线分别连接所述控制模块和所述多个处理模块，用于所述控制模块和多个处理模块间的数据交换；所述控制模块设置有存储器，处理模块需加载的软件存储在该存储器中，所述控制模块进行加载软件的调度，将需加载的软件输出至相应处理模块；所述处理模块根据所加载的软件进行星载数据的处理。2.根据权利要求1所述的加载装置，其特征在于：所述总线为CAN总线。3.根据权利要求2所述的加载装置，其特征在于：所述控制模块包括CPU、FPGA、FLASH、DDR、CAN总线接口和LVDS接口；所述CPU解析上位机或数管计算机发送过来的指令，根据解析出来的信息执行相应流程；所述FLASH用于存储所述处理模块需加载软件的程序文件；所述FPGA实现CPU与上位机或数管计算机数据交换的控制、FLASH与CAN总线接口数据交换的控制；所述LVDS接口连接上位机或数管计算机，接收上位机或数管计算机发送过来的指令或信息；所述DDR作为FPGA的外部数据缓存器与FPGA相连。4.根据权利要求2所述的加载装置，其特征在于：所述处理模块包括电源模块、DSP、FPGA和CAN总线接口，由所述控制模块通过CAN总线将加载软件的程序文件传输至相应处理模块。5.根据权利要求2所述的加载装置，其特征在于：所述CAN总线接口电路包括D1和D2，所述D1为CA...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓星，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十六研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33