一种基于1553B的FPGA程序在轨升级的方法及系统，通过软件逻辑设计，使用1553B接收上注指令，将正确的程序数据通过内部接口发送给配置管理FPGA，配置管理FPGA将收到的程序写入FLASH中；通过1553B发送指令程序切换指令，软件将配置信息存储在本地MRAM中，再次加电时CPU软件会将配置信息发送给配置管理FPGA，由配置管理FPGA依据收到的参数重新配置FPGA软件。件。件。
【技术实现步骤摘要】
一种基于1553B的FPGA程序在轨升级的方法及系统
[0001]本专利技术用于卫星、载人航天器、空间实验室、深空探测器等空间飞行器用存储设备的FPGA软件的在轨升级功能的实现，特别是一种星载存储设备基于1553B的FPGA程序在轨升级的方法。
技术介绍
[0002]遥感领域卫星的存储设备不具备FPGA软件的在轨升级功能。随着航天器寿命的增长和任务难度的加大，星载存储设备的各个软件的复杂度越来越高，需要具备在轨升级功能，以应对可能出现的任务扩展和软件潜在缺陷。
技术实现思路
[0003]本专利技术解决的技术问题是：
[0004]本专利技术提供了基于1553B的FPGA软件在轨升级的实现方法及系统，本专利技术克服了现有卫星、空间飞行器用存储设备不能够在轨升级FPGA软件的问题。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：
[0006]一种星载存储设备基于1553B的FPGA程序在轨升级的方法：包括FPGA上注和程序切换；
[0007]若通过1553B接收到开始上注FPGA指令，执行FPGA上注流程；若上次断电前，通过1553B接收到程序切换指令，则本次整机加电后，执行程序切换流程。
[0008]可选地，FPGA上注流程包括步骤如下：
[0009](11)整机加电后，固态存储器处于空闲态，在收到开始上注FPGA指令后，将固态存储器工作状态切换为上注状态，等待接收上注数据，待接收到上注数据后进入步骤(12)；
[0010](12)CPU软件接收到上注的数据包，先对收到的数据包进行校验，校验成功后；将收到的一整帧数据缓在MRAM芯片中并进行数据组帧处理，向配置管理FPGA发送写FLASH命令，并进入步骤(13)；
[0011](13)等待配置管理FPGA对FLASH擦除完成后上报数据请求中断，收到数据请求中断后将数据请求中断计数加1，并进入步骤(14)；
[0012](14)将缓存在MRAM中的数据组帧发送给配置管理FPGA，进入步骤(15)；
[0013](15)判断数据请求中断计数是否大于m，若小于m时进入步骤(13)；反之则数据请求中断计数清零并进入步骤(16)；
[0014](16)若未收到上注结束指令回到步骤(11)，否则结束本流程。
[0015]步骤(15)中m的取值范围为5～10。
[0016]可选地，程序切换流程包括步骤如下：
[0017](21)整机加电后，将存储在MRAM中的FPGA程序切换标识置为无效，进入步骤(22)；
[0018](22)向配置管理FPGA发送切换指令，工作状态设置为FPGA切换状态，等待接收到配置完成中断，配置管理FPGA按照指令内容重新配置FPGA，并在配置完成后上报配置完成
中断，进入步骤(23)；
[0019](23)收到配置完成中断，工作状态设置为空闲态，退出本流程。
[0020]一种星载存储设备基于1553B的FPGA程序在轨升级系统，包括：升级控制模块、上注模块和程序切换模块；
[0021]若升级控制模块通过1553B接收到开始上注FPGA指令，则控制上注模块执行FPGA上注流程；若上次断电前，升级控制模块通过1553B接收到程序切换指令，则本次整机加电后，控制程序切换模块执行程序切换流程。
[0022]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0023]采用本专利技术所述方法使得存储设备突破了传统的在轨使用模式，使得存储设备可以适应卫星及空间飞行器可能出现的任务扩展和软件潜在缺陷要求。
[0024](1)增强了存储设备的可靠性和可扩展性，使其可以应对可能出现的任务扩展和软件潜在的缺陷；
[0025](2)实现了基于1553B的FPGA软件在轨升级功能，使其在轨工作时可以通过地面上注的方式升级FLASH中存储的软件，提高了在轨工作的可靠性和可扩展性。
[0026](3)实现了FPGA程序的在轨切换功能，使其在轨工作时可以在PROM程序和FLASH程序任意选择切换。
[0027](4)实现了单个或者多个FPGA配置项程序同时升级和切换。
附图说明
[0028]图1为本专利技术硬件设计原理图；
[0029]图2为本专利技术的接收上注数据的示意图；
[0030]图3为本专利技术的程序切换示意图。
具体实施方式
[0031]通过软件逻辑设计，使用1553B接收上注指令，将正确的程序数据通过内部接口发送给配置管理FPGA，配置管理FPGA将收到的程序写入FLASH中；通过1553B发送指令程序切换指令，软件将配置信息存储在本地MRAM中，再次加电时CPU软件会将配置信息发送给配置管理FPGA，由配置管理FPGA依据收到的参数重新配置FPGA软件。
[0032]本专利技术一种星载存储设备基于1553B的FPGA程序在轨升级的方法，包括FPGA上注和程序切换；
[0033]若通过1553B接收到开始上注FPGA指令，执行FPGA上注流程；若上次断电前，通过1553B接收到程序切换指令，则本次整机加电后，执行程序切换流程。
[0034]FPGA上注流程包括步骤如下：
[0035](11)整机加电后，固态存储器处于空闲态，在收到开始上注FPGA指令后，将固态存储器工作状态切换为上注状态，等待接收上注数据，待接收到上注数据后进入步骤(12)；
[0036](12)CPU软件接收到上注的数据包，先对收到的数据包进行校验，校验成功后；将收到的一整帧数据缓在MRAM芯片中并进行数据组帧处理，向配置管理FPGA发送写FLASH命令，并进入步骤(13)；
[0037](13)等待配置管理FPGA对FLASH擦除完成后上报数据请求中断，收到数据请求中
断后将数据请求中断计数加1，并进入步骤(14)；
[0038](14)将缓存在MRAM中的数据组帧发送给配置管理FPGA，进入步骤(15)；
[0039](15)判断数据请求中断计数是否大于m，若小于m时进入步骤(13)；反之则数据请求中断计数清零并进入步骤(16)；
[0040](16)若未收到上注结束指令回到步骤(11)，否则结束本流程。
[0041]步骤(15)中m的取值范围为5～10。
[0042]程序切换流程包括步骤如下：
[0043](21)整机加电后，将存储在MRAM中的FPGA程序切换标识置为无效，则进入步骤(22)；
[0044](22)向配置管理FPGA发送切换指令，工作状态设置为FPGA切换状态，等待接收到配置完成中断，配置管理FPGA按照指令内容重新配置FPGA，并在配置完成后上报配置完成中断，进入步骤(23)；
[0045](23)收到配置完成中断，工作状态设置为空闲态，退出本流程。
[0046]一种星载存储设备基于1553B的FPGA程序在轨升级系统，包括：升级控制模块、上注模块和程序切换模块。
[0047]若升本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种星载存储设备基于1553B的FPGA程序在轨升级的方法，其特征在于：包括FPGA上注和程序切换；若通过1553B接收到开始上注FPGA指令，执行FPGA上注流程，进入步骤11)；若上次断电前，通过1553B接收到程序切换指令，则本次整机加电后，执行程序切换流程，进入步骤21)；FPGA上注流程包括步骤如下：(11)整机加电后，固态存储器处于空闲态，在收到开始上注FPGA指令后，将固态存储器工作状态切换为上注状态，等待接收上注数据，待接收到上注数据后进入步骤(12)；(12)CPU软件接收到上注的数据包，先对收到的数据包进行校验，校验成功后；将收到的一整帧数据缓在MRAM芯片中并进行数据组帧处理，向配置管理FPGA发送写FLASH命令，并进入步骤(13)；(13)等待配置管理FPGA对FLASH擦除完成后上报数据请求中断，收到数据请求中断后将数据请求中断计数加1，并进入步骤(14)；(14)将缓存在MRAM中的数据组帧发送给配置管理FPGA，进入步骤(15)；(15)判断数据请求中断计数是否大于m，若小于m时进入步骤(13)；反之则数据请求中断计数清零并进入步骤(16)；(16)若未收到上注结束指令回到步骤(11)，否则结束本流程；程序切换流程包括步骤如下：(21)整机加电后，将存储在MRAM中的FPGA程序切换标识置为无效，进入步骤(22)；(22)向配置管理FPGA发送切换指令，工作状态设置为FPGA切换状态，等待接收到配置完成中断，配置管理FPGA按照指令内容重新配置FPGA，并在配置完成后上报配置完成中断，进入步骤(23)；(23)工作状态设置为空闲态，退出程序切换流程。2.根据权利要求1所述的一种星载存储设备基于1553B的FPGA程序在轨升级的方法，其特征在于，步骤(15)中m的取值范围为5～10。3.一种星载存储设备基于1553B的FPGA程序在轨升级系统，其特征在于，包括：升级控制模块、上注模块和程序切换模块；若升级控制模块通过155...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘世佳，胡萍，杜新军，
申请(专利权)人：航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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