1.一种fpga在轨动态可重构方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)地面向星载设备发送加电指令,所述星载设备上包括信号处理fpga、配置fpga和三片并行flash芯片;
(2)功能切换时,地面向配置fpga发送配置指令,所述配置指令指明配置静态存储区第几份配置文件,转步骤(8);功能更新时,地面向配置fpga发送擦除指令,指明擦除动态存储区第几份,进入步骤(3);
(3)擦除完成后,地面向配置fpga发送写指令;
(4)配置fpga接收到写指令后,向地面返回一条写指令,完成握手;
(5)地面接收到握手信息后,向配置fpga发送配置文件;
(6)配置文件写完成后,配置fpga向地面返回写完成消息;
(7)地面接收到写完成消息后,向配置fpga发送读指令;
(8)接收到读指令后,配置fpga根据配置文件开始配置信号处理fpga;
(9)配置完成后,判断信号处理fpga是否工作正常,若工作正常,启动定时监测与sefi检测流程;若工作异常,进入步骤(10);
(10)判断重配置次数是否达到阈值,若达到阈值,则星载设备工作异常;若没有达到域值,则进行重配置。
2.根据权利要求1所述的一种fpga在轨动态可重构方法,其特征在于:每片并行flash芯片可以存储若干份配置文件,三个并行flash芯片实现硬件三模冗余的功能。
3.根据权利要求2所述的一种fpga在轨动态可重构方法,其特征在于:每片flash芯片存储区域分为两部分,一部分在卫星发射前存储配置文件,称为静态存储区,另一部分在卫星发射后,由地面上注配置文件,称为动态存储区;静态存储区和动态存储区均可存储若干份配置文件。
4.根据权利要求1所述的一种fpga在轨动态可重构方法,其特征在于:所述步骤(5)中,地面向配置fpga发送配置文件后,配置fpga将所述配置文件写入三片并行flash芯片。
5.根据权利要求1所述的一种fpga在轨动态可重构方法,其特征在于:所述配置fpga包括工作流程控制模块、flash控制模块、信号处理fpga配置模块和复位模块;
复位模块:产生配置fpga各模块需要的复位信号,保证配置fpga在加电运行时定义的信号及变量有固定的初始值;
工作流程控制模块:根据接收到的遥控指令,向flash控制模块发送擦除、写或者读指令,以及相应的起始地址;工作流程控制模块定时监测信号处理fpga的done信号,若异常,则重新配置信号处理fpga;工作流程控制模块定时回读信号处理fpga的状态信号寄存器,若校验错误达到连续3次时,重新配置信号处理fpga;
flash控制模块:控制并行flash芯片的擦除、写或读操作,并将读出的配置数据输出给信号处理fpga配置模块;
信号处理fpga配置模块:对信号处理fpga进行配置。
6.根据权利要求4所述的一种fpga在轨动态可重构方法,其特征在于:所述步骤(8)中,配置fpga配置信号处理fpga时,配置fpga同时读取三片flash中的数据,进行三模比对,如果三片flash数据均一致,则选取第一片flash中的数据输出给信号处理fpga;如果两片flash数据一致,则将该两片flash中任意一片的数据输出给信号处理fpga;如果三片flash数据均不一致,则选取第一片flash中的数据输出给信号处理fpga。
7.根据权利要求1所述的一种fpga在轨动态可重构方法,其特征在于:定时监测流程如下:
(d1)定时检测信号处理fpga是否工作正常,工作异常时进入步骤(d2);
(d2)若工作异常,判断重配置次数是否达到阈值,若没有达到阈值,重配置信号处理fpga;若达到阈值,判定星载设备工作异常。
8.根据权利要求1所述的一种fpga在轨动态可重构方法,其特征在于:sefi检测流程如下:
(s1)配置fpga定时读取信号处理fpga的帧地址寄存器和状态寄存器的值;
(s2)配置fpga将回读的值与校验值进行比对;
(s3)若回读的值与校验值不一致,判断连续不一致次数是否达到阈值,若达到阈值,判定为单粒子功能中断,配置fpga重新配置信号处理fpga;若没有达到阈值,返回步骤(s1),继续检测。
9.根据权利要求1所述的一种fpga在轨动态可重构方法,其特征在于:信号处理fpga的sefi现象通过信号处理fpga内部的配置控制寄存器以及部分配置状态信号表现,通过检测配置控制寄存器及配置状态信号能够实现对sefi的检测。