专利名称：基于sdram星载存储器分文件读写设计方法
技术领域：
本发明涉及低轨卫星固态存储器的分文件读写设计。
背景技术：
低轨卫星数传分系统主要任务是对卫星有效载荷获取的多路数据进行格式化、存储和必要的数据处理，以确保数据的可靠传输和接收。近期，为满足战术应用需要，用户明确了提升整个系统快速反应能力的需求。某低轨卫星运行于高度约600km的倾斜轨道，存在连续多圈境内地面站不可见的情况，需要利用存储器实现记录和回放功能，因此存储器读写设计就成为了实现情报信息快速接收和处理的一个重要环节。如何完整记录数据并根据任务需要指定数据优先下传是存储器读写设计需要解决的问题。 需要优先下传的数据一定是用户关心的数据，根据卫星任务特点，优先下传的需求有以下几种可能(I)重点区域数据卫星飞经某一个或某几个区域获取的数据；(2)重要时段数据卫星在某一个或某几个工作时间段获取的数据；(3)关键载荷数据卫星多路载荷数据中的某一路或某几路载荷数据。其中飞经重点区域可根据卫星轨道参数等效为特定的工作时间，因此重点区域数据和重要时段数据均可通过工作时间进行识别和划分，而关键载荷获取的数据只能通过不同标识进行识别和划分。
发明内容
为了解决低轨卫星的指定数据优先下传问题，本发明提出了一种基于SDRAM星载存储器分文件读写设计方法，利用本发明可实现数据完整记录和快速回放。该设计方法具有存储空间利用率高、突发任务适应性好、兼容顺序下传、工程实现简单等优点。根据本发明的一个方面，提供一种基于SDRAM星载存储器分文件读写设计方法，包括存储器记录步骤、存储器回放步骤，其特征在于，写指针不受读指针约束，只有其与首个文件的首地址重叠时，即本次获取的载荷数据已存满存储器时，才会自动停止记录；读指针超过写指针时为读循环，仍重复回放。优选地，在所述存储器记录步骤中，所有载荷数据混存。优选地，在所述存储器记录步骤中，根据需要设置记录文件总数为n，以写指令划分文件，若在第η次写操作之后仍有多次写操作，均记录为第η个文件；存储器控制软件中记录每个文件的起始地址，便于优先下传选择。优选地，在所述存储器记录步骤中，多次写操作的文件地址连续，实现全地址大循环使用。优选地，在所述存储器记录步骤中，存储器存满后，显示写溢出，并自动停止记录。优选地，所述存储器回放步骤包括存储器顺序回放步骤，其中，在所述存储器顺序回放步骤中，根据用户需要通过注数选择所有文件顺序下传；当所有文件均已读出即读循环后，将按照记录顺序重复读文件；直到收到读停指令才停止回放。优选地，所述存储器回放步骤包括存储器优先回放步骤，其中，在所述存储器优先回放步骤中，根据用户需要通过注数选择指定文件优先下传，此后按照顺序将剩余文件读出；当所有文件均已读出即读循环后，将按照指定的优先顺序重复读文件；直到收到读停指令才停止回放。本发明提出的分文件读写设计方法能够满足用户提出的重点区域或重要时段数据优先下传任务需求。从目前卫星研制的测试情况来看，该种设计方法合理、可靠。随着航天技术的快速发展，卫星在信息支援作战、支援救灾方面将发挥更为重要的作用。本发明将为未来低轨卫星星载存储器优先下传读写设计提供参考和依据。
图I为根据本发明的存储器写(记录)原理示意图，其中，WP为写指针，RP为读指针。 图2为根据本发明的存储器顺序读(回放)原理示意图，其中，WP为写指针，RP为读指针。图3为根据本发明的存储器优先读(回放)原理示意图，其中，WP为写指针；RP为读指针；以文件总数取16为例。
具体实施例方式I、存储器记录步骤，即存储器写步骤由于卫星搭载了多种载荷，因此存储器应具备多种载荷数据同时记录的能力。由于低轨卫星存在多圈境内地面站不可见的情况，而载荷在境外期间存在多次工作的可能性，因此存储器应具备多次记录能力。由于用户提出的优先下传需求，因此存储器应具备不同时段记录数据区分能力。由于地面目标的不确定性，存在载荷数据过多而写溢出的可能性，因此存储器应具备写溢出后的处理能力。具体地，在所述存储器记录步骤中(I)多种载荷数据的存储考虑到用户并未针对不同载荷数据提出特殊的存储要求，设计为多种载荷数据混存。(2)多次任务的记录为了简化读操作，确保读地址的连续性，设计多次写-写停-写操作中写指针地址连续、帧计数连续；同时，为了确保地面接收的帧同步，设计确保写入存储器的数据均为完整帧。(3)多次任务的区分根据需要设置记录文件总数为n，以“写”指令划分文件，创建文件查找表，对应文件计数记录文件的起始地址和结束地址，若第η次“写”之后仍有多次“写”操作，均记录为第η个文件。(4)写溢出的处理考虑到用户并未对数据的优先等级提出特殊要求，认为存入存储器中的数据具有同等的重要性，设计为写指针到达存储器末地址后自动停止记录，以确保不覆盖之前写入且未读过的数据。2、存储器顺序回放步骤，即存储器顺序读步骤由于在轨存在多次回放的可能性，因此存储器应具备多次回放连续的能力。由于数据连续性对于数传射频单机的可靠性存在影响，且在轨存在上次未回放完或回放错误的可能性，考虑到数据的时效性与应用价值，因此存储器应具备新记录数据的循环回放能力。由于存在优先下传的需求，顺序下传应与该需求兼容且实现原理一致。具体地，在所述存储器顺序回放步骤中(I)多次任务的回放在多次读-读停-读操作中，设计确保缓存中的数据完整输出，设计多次读-读停-读操作中读指针地址连续、数据帧计数连续；为了确保地面接收的帧同步，设计确保读出存储器的数据均为完整帧。(2)读循环在回放完当次记录数据后，设计能够回到本次回放起始地址循环回放。( 3 )不同下传方案兼容性为实现顺序和优先下传的兼容性，设计通过注数设置下传顺序，每一比特对应一个文件的优先级。当比特位为“I”时，表明优先；当比特位为“O”时，表明不优先。因此，当注数为全“O”或全“I”时，代表各文件按记录顺序下传。
3、存储器优先回放步骤，即存储器优先读步骤由于设计考虑了优先和顺序两种回放方式的兼容性，因此存储器优先读步骤设计和顺序读步骤基本一致，仅在使用中，可由用户根据需要设置对应优先下传的文件比特位为 “I，，。根据图3中的示例，注数为“1010000100000000”，表明文件I、文件3、文件8优先下传。4、存储器读写约束根据上述设计可知，存储器的读写指针基本独立，两者的地址关系并无直接联系。读指针超过写指针时为读循环，将回到本次记录的首地址重复回放。写指针不受读指针约束，只有其与文件I (即首个文件)的首地址重叠时，即本次获取的载荷数据已存满存储器时，才会自动停止记录。考虑到不同次任务产生的文件大小存在不确定性，为确保存储器空间的完整性和简化文件管理的复杂性，建议在轨使用时，在每次回放后清除文件地址，下次工作时仍从第一个文件开始记录首、末地址。显然，本领域的技术人员可以对本发明的基于SDRAM星载存储器分文件读写设计进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。
权利要求
1.一种基于SDRAM星载存储器分文件读写设计方法，其特征在于，包括存储器记录步骤、存储器回放步骤，其特征在于，写指针不受读指针约束，只有其与首个文件的首地址重叠时，即本次获取的载荷数据已存满存储器时，才会自动停止记录；读指针超过写指针时为读循环，仍重复回放。
2.根据权利要求I所述的基于SDRAM星载存储器分文件读写设计方法，其特征在于，在所述存储器记录步骤中，所有载荷数据混存。
3.根据权利要求I所述的基于SDRAM星载存储器分文件读写设计方法，其特征在于，在所述存储器记录步骤中，根据需要设置记录文件总数为n，以写指令划分文件，若在第η次写操作之后仍有多次写操作，均记录为第η个文件；存储器控制软件中记录每个文件的起始地址，便于优先下传选择。
4.根据权利要求I所述的基于SDRAM星载存储器分文件读写设计方法，其特征在于，在所述存储器记录步骤中，多次写操作的文件地址连续，实现全地址大循环使用。
5.根据权利要求I所述的基于SDRAM星载存储器分文件读写设计方法，其特征在于，在所述存储器记录步骤中，存储器存满后，显示写溢出，并自动停止记录。
6.根据权利要求I所述的基于SDRAM星载存储器分文件读写设计方法，其特征在于，所述存储器回放步骤包括存储器顺序回放步骤，其中，在所述存储器顺序回放步骤中，根据用户需要通过注数选择所有文件顺序下传；当所有文件均已读出即读循环后，将按照记录顺序重复读文件；直到收到读停指令才停止回放。
7.根据权利要求I所述的基于SDRAM星载存储器分文件读写设计方法，其特征在于，所述存储器回放步骤包括存储器优先回放步骤，其中，在所述存储器优先回放步骤中，根据用户需要通过注数选择指定文件优先下传，此后按照顺序将剩余文件读出；当所有文件均已读出即读循环后，将按照指定的优先顺序重复读文件；直到收到读停指令才停止回放。
全文摘要
本发明提供一种基于SDRAM星载存储器分文件读写设计方法，包括存储器记录步骤、存储器回放步骤，其中，写指针不受读指针约束，只有其与首个文件的首地址重叠时，即本次获取的载荷数据已存满存储器时，才会自动停止记录；读指针超过写指针时为读循环，仍重复回放。本发明能够选择指定区域或指定时间获取的载荷数据优先下传，确保了数据的时效性，提高了卫星在情报支援、灾难监测等应用领域的应急效能。上述设计方法在某卫星数传分系统中已经得到应用。
文档编号G06F3/06GK102779016SQ20121019976
公开日2012年11月14日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者叶小舟, 沈庆丰, 游月辉, 路同山, 陈占胜, 黄玲玲 申请人:上海卫星工程研究所