专利名称：一种适用于卫星微处理器闩锁故障检测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于卫星微处理器防闩锁故障检测电路。
背景技术：
随着卫星在国民经济中所起的作用越来越大，其实现功能的复杂程度也在不断增加；为实现某些功所需要的计算量、时间要求和体积限制是一般电子元器件无法完成的，在这种情况下高性能微处理器成为卫星首选的中央处理器。高性能微处理器的集成度很高，其工作的安全性和可靠性对于卫星来说至关重要，如果发生故障造成后果往往是灾难性的。
在太空中有一些带电粒子，当它们通过电子器件时会使电子器件内部发生电离，当电离效果积累到了一定程度后，会形成一个强电场施加在器件结构中的氧化物薄膜上，则该氧化物会因为介质击穿而被损坏。很细的金属化迹线会由于大电流而损坏，并由于浪涌电流造成的过热而形成开路。这就是所谓的“闩锁效应”。在闩锁情况下，器件在电源与地之间形成短路，造成大电流、电过载和器件损坏。
高性能微处理器一般都是CMOS器件，这种器件由于器件内部的原因在空间粒子的碰撞下很容易产生“闩锁效应”。因此，为了保证微处理器的正常工作有必要设计一种防止微处理器因“闩锁效应”损坏的自保护电路。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够保护微处理器在“闩锁效应”条件下的检测电路，所述检测电路通过比较电压比较器U2中2端和3端的电压大小，来判断微处理器是否发生了“闩锁”故障。本发明闩锁故障检测电路结构简单、可靠性高、性价比高，能够有效地起到保护微处理器的作用。
本发明是一种适用于卫星微处理器闩锁故障检测电路，由DSP处理器U1、电压比较器U2、电源开关U3构成；所述电源开关U3提供卫星微处理器所需电源；所述DSP处理器U1输出控制电源开关U3的开/关指令信息f1，所述开/关指令信息f1用于卫星微处理器在发生“闩锁”故障时，断开其电源；
所述电压比较器U2对接收的所述采样电压f2、参考电压f0进行差值比较后输出数字逻辑信号f3给DSP处理器U1。
本发明闩锁故障检测电路的优点在于(1)经采样电阻R5后的采样电压为卫星微处理器提供了一个与卫星微处理器工作电流成正比的电压信号，通过对该采样电压信号进行监控，解决了对卫星微处理器“闩锁”现象；(2)比较器的输出直接进入DSP处理器中，可以直接引发DSP外部中断；(3)在DSP处理器内嵌的中断程序中，直接对控制卫星微处理器电源开关芯片进行操作，快速关断，防止卫星微处理器的短路损坏；(4)DSP处理器对“闩锁”故障处理完成后，在20s～60s时间内能够重新开启卫星微处理器的供电开关。
图1是本发明闩锁故障检测电路的电路原理框图。
图2A是DSP处理器的电路原理图。
图2B是电压比较器的电路原理图。
图2C是电源开关的电路原理图。
图2D是程序下载接口的电路原理图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明是一种适用于卫星微处理器闩锁故障检测电路，由DSP处理器U1、电压比较器U2、电源开关U3构成；所述电源开关U3提供卫星微处理器所需电源；DSP处理器U1输出控制电源开关U3的开/关指令信息f1，所述开/关指令信息f1用于卫星微处理器在发生“闩锁”故障时，断开其电源，防止卫星微处理器因通过的大电流发生短路；当电源开关U3给卫星微处理器供电时，其输出的电流采样信号经采样电阻R5后输出采样电压f2给电压比较器U2；电压比较器U2对接收的所述采样电压f2、参考电压f0进行差值比较后输出数字逻辑信号f3给DSP处理器U1。
在本发明中，参考电压f0的取值为2.5V，采样电阻R5为0.5Ω～1Ω，则采样电压f2输出大小为3V～3.2V。
在本发明中，DSP处理器内嵌有中断程序，所述中断程序接收数字逻辑信号f3后，当f3＝0时，DSP处理器U1的2端为低电平，且与电源开关U3的4端联接，用于开启卫星微处理器的电源；当f3＝1时，DSP处理器U1的2端为高电平，且与电源开关U3的4端联接，用于断开卫星微处理器的电源，达到保护卫星微处理器的目的。
本发明适用于卫星微处理器闩锁故障检测电路的各端子联接为DSP处理器U1的5、9、26、34、51、55端接数字地，6、10、27、35、39、52、56端接3.3V电源，2端与电源开关U3的4端联接，7、8、30、29、31、32、33端与程序下载接口J1的8、7、6、4、2、3、5端联接，锁相环37端与锁相环38端之间串联有电容C3，电阻R10与电容C5串联后联接在锁相环37端与锁相环38端之间，电容C3、电阻R10与电容C5构成一个振荡器，60端接+5V电源，且通过电容C2与数字地相联，42端经电阻R9后与电压比较器U2的7端联接。
电压比较器U2的2端经电阻R1后接数字地，且2端经电阻R2后与+5V联接，3端经电阻R6与电源开关U3的2、3端相联，3.3V电源通过采样电阻R5与电源开关U3的2、3端相联，4端接数字地，1端接数字地，8端与+5V联接，且通过电容C1与数字地相联，通过电阻R3与7端相联。
电源开关U3的1端接数字地，6、7、8端相联给卫星微处理器提供3.3V电源。
程序下载接口J1的1端接3.3V电源，9端接数字地，7端经电阻R8接3.3V电源，8端经电阻R7接3.3V电源。
在正常工作条件下，电压比较器U2上的3端电压比2端电压高，比较器输出7端的电平是低电平；若通过卫星微处理器的电流变大，则采样电阻R5上损耗的电流变大；当“闩锁效应”发生时，通过卫星微处理器的电流瞬时变得很大，此时采样电阻R5上的电压损耗也会变大，那么电压比较器U2上的3端电压会变低，当3端电压变得比2端低时比较器输出发生翻转；电压比较器U2的输出7端与DSP芯片U1的外部中断接口联接，当比较器输出发生改变后DSP芯片即进入到中断处理程序中，在中断程序中把卫星微处理器的电源关掉；由于关掉了电源，电压比较器U2的3端电压恢复到原值，所述原值比2端电压要高，比较器输出回到原值，不会再让DSP芯片进入中断程序，一段时间后DSP芯片再打开卫星微处理器电源。若后来再发生“闩锁”，则上面的步骤将重复，直至卫星微处理器不发生“闩锁”为止。
权利要求
1.一种适用于卫星微处理器闩锁故障检测电路，其特征在于由DSP处理器U1、电压比较器U2、电源开关U3构成；所述电源开关U3提供卫星微处理器所需电源；所述DSP处理器U1输出控制电源开关U3的开/关指令信息f1，所述开/关指令信息f1用于卫星微处理器在发生“闩锁”故障时，断开其电源；当电源开关U3给卫星微处理器供电时，其输出的电流采样信号经采样电阻R5后输出采样电压f2给电压比较器U2；电压比较器U2对接收的所述采样电压f2、参考电压f0进行差值比较后输出数字逻辑信号f3给DSP处理器U1。
2.根据权利要求1所述的适用于卫星微处理器闩锁故障检测电路，其特征在于所述参考电压f0的取值为2.5V，所述采样电阻R5为0.5Ω～1Ω，所述采样电压f2输出大小为3V～3.2V。
3.根据权利要求1所述的适用于卫星微处理器闩锁故障检测电路，其特征在于各端子联接为DSP处理器U1的5、9、26、34、51、55端接数字地，6、10、27、35、39、52、56端接3.3V电源，2端与电源开关U3的4端联接，7、8、30、29、31、32、33端与程序下载接口J1的8、7、6、4、2、3、5端联接，锁相环37端与锁相环38端之间串联有电容C3，电阻R10与电容C5串联后联接在锁相环37端与锁相环38端之间，电容C3、电阻R10与电容C5构成一个振荡器，60端接+5V电源，且通过电容C2与数字地相联，42端经电阻R9后与电压比较器U2的7端联接；电压比较器U2的2端经电阻R1后接数字地，且2端经电阻R2后与+5V联接，3端经电阻R6与电源开关U3的2、3端相联，3.3V电源通过采样电阻R5与电源开关U3的2、3端相联，4端接数字地，1端接数字地，8端与+5V联接，且通过电容C1与数字地相联，通过电阻R3与7端相联；电源开关U3的1端接数字地，6、7、8端相联给卫星微处理器提供3.3V电源；程序下载接口J1的1端接3.3V电源，9端接数字地，7端经电阻R8接3.3V电源，8端经电阻R7接3.3V电源。
全文摘要
本发明公开了一种适用于卫星微处理器闩锁故障检测电路，由DSP处理器U1、电压比较器U2、电源开关U3构成；所述电源开关U3提供卫星微处理器所需电源；DSP处理器U1输出控制电源开关U3的开/关指令信息息f
文档编号G06F11/00GK101059767SQ20071006453
公开日2007年10月24日 申请日期2007年3月19日 优先权日2007年3月19日
发明者金靖, 张忠钢, 李敏, 田海亭, 徐小斌, 吕峰建 申请人:北京航空航天大学