【技术实现步骤摘要】
一种高可靠的星载计算机架构及其控制方法
[0001]本专利技术实施例涉及星载计算机容错
，尤其涉及一种高可靠的星载计算机架构及其控制方法。
技术介绍
[0002]当前，为了实现卫星上所搭载的星载计算机高可靠性，通常采用以下三种方案：第一，采用宇航级器件和电路，利用器件本身可靠性实现高可靠的星载计算机设备或单机；第二，采用多机热备份方式，例如采用三机热备份并且结合三取二的仲裁方式，实现高可靠性；第三，利用高等级或具有特定功能的主CPU芯片，配合较低等级的外围电路方式，以多个程序存储区备份方式实现在可控复杂度的情况下较高可靠性。
[0003]对于上述三种方案，对于目前迅速发展的商业卫星需求来说，造成的限制和约束较多。比如，第一种方案器件成本较高，且性能受器件本身限制，很难做到高性能，从而限制卫星功能和性能的提高，因此目前常规方案中较少地仅单纯依靠此种方案实现高可靠系统；第二种方案需要多套相同或相似的电路同时工作，从而导致整个系统功耗较高，此外，对于仲裁电路部分可靠性要求高，从而使得仲裁部分电路成为限制整个系统性能和...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高可靠的星载计算机架构，其特征在于，所述计算机架构包括：星载处理器CPU、由反熔丝现场可编程门阵列FPGA构成的数据接口部分以及外部存储器；其中，所述数据接口部分，经配置为通过嵌入设定的纠错码ECC编码算法将由所述星载CPU传输的第一数据进行编码后，将所述编码后的第一数据传输至所述外部存储器进行保存；以及，通过嵌入与所述纠错码编码算法对应的纠错码解码算法将由所述外部存储器传输的第二数据进行解码后，将所述解码后的第二数据传输至所述星载CPU；以及，监控所述星载CPU的工作状态，并当所述星载CPU的工作状态异常时，控制所述星载CPU复位。2.根据权利要求1所述的星载计算机架构，其特征在于，所述外部存储器的类型为多个；相应地，所述数据接口部分，包括：内存扩展接口、与所述多个外部存储器分别对应的ECC编解码模块、以及与所述多个ECC编解码模块分别对应的接口逻辑模块和数据接口；其中，每个所述ECC编解码模块，经配置为通过所述内存扩展接口接收由所述星载CPU期望向对应的外部存储器所传输的第一数据；将所述期望向对应的外部存储器所传输的第一数据通过所述纠错码编码算法编码后，将所述编码后的第一数据经所述对应的接口逻辑模块通过所述对应的数据接口传输至所述对应的外部存储器；以及，通过所述对应的数据接口经所述对应的接口逻辑模块接收由所述对应的外部存储器所传输的第二数据；将所述由所述对应的外部存储器所传输的第二数据通过所述纠错码解码算法进行解码后，将所述解码后的第二数据通过所述内存扩展接口传输至所述星载CPU。3.根据权利要求1所述的星载计算机架构，其特征在于，所述星载计算机架构还包括供电和监测电路；相应地，所述数据接口部分，包括CPU监控逻辑模块和复位控制逻辑模块；其中，所述CPU监控逻辑模块，经配置为：监测由所述星载CPU发送的心跳信号，当心跳信号的发送状态为异常时，触发所述复位控制逻辑模块；或者，监测所述星载CPU的访问状态，当所述星载CPU的访问状态异常时，触发所述复位控制逻辑模块；所述复位控制逻辑模块，经配置为：相应于被所述CPU监控逻辑模块触发，向所述供电和监测电路发送复位控制信号；所述供电和监测电路，经配置为：接收所述复位控制信号；并根据所述复位控制信号向所述星载CPU发送复位信号以使得所述星载CPU进行复位，或者，根据所述复位控制信号对所述星载CPU进行断电复位操作。4.根据权利要求1所述的星载计算机架构，其特征在于，所述数据接口部分，还包括：纠错回写逻辑模块，经配置为：相应于检测到所述外部存储器中的数据内容发生错误，根据设定的执行参数将所述纠正错误后的数据内容回写至所述外部存储器；或者，当所述外部存储器为随机存取存储器RAM时，相应于检测到所述RAM中的数据内容发生错误，通过断电复位的方式刷新所述RAM的数据内容。5.根据权利要求1至4任一项所述的星载计算机架构，其特征在于，所述外部存储器至
少包括闪存FLASH和随机存取存储器RAM。6.一种应用于星载计算机架构的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于权利要求1至5任一项所述的高可靠的星载计算机架构，所述控制方法包括：由反熔丝现场可编程门阵列FPGA构成的数据接口部...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯田雨，陈健，邱实，孙笑竹，
申请(专利权)人：哈尔滨工大卫星技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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