[发明专利]一种板级重构红外信号处理机的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外信号处理平台技术，具体来说是一种板级重构红外信号处理机的控制方法。它主要用于红外信号处理平台中的红外信号处理机系统任务调度管理。

背景技术

板级重构是红外信号处理机的一项关键技术，它可以在红外信号处理机的任务模块硬件发生故障时，将系统任务在任务模块间重新调度，从而保证重要系统任务能够继续运行，提高系统的容错性、健壮性。

传统板级重构红外信号处理机的控制方法有基于VME、CPCI等并行总线和点对点串行总线两种方式。基于VME、CPCI等并行总线的方式需要基于总线协议，针对操作系统开发专门的驱动程序，开发调试难度大；由于任务模块间竞争共享总线，需要总线管理器仲裁，通信效率不高，而且会造成单点故障。而基于点对点串行总线的方式，需重构的任务模块间需要很多串行总线互相连接，或者开发专用的串行总线链路管理器；可重构的任务模块间必须功能相同，仅仅处理的数据源不同，不同功能的任务模块间不能重构。由此可见，传统的板级重构红外信号处理机的控制方法存在结构复杂、实施难度大、实时性差、灵活性差等缺点。

因此对于红外信号处理机来说，设计一种可靠高效的板级重构方法非常必要。采用基于主控模块和主控管理总线的方法具有实时性好、简单高效等优点。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种板级重构红外信号处理机的控制方法，提高红外信号处理机的容错性、健壮性。

为实现上述目的，本发明所采用的硬件装置为：5块通用信号处理板卡(1个主控模块、4个任务模块)、1块共享总线底板、一个电源模块。

各个硬件组成部分需要满足：所述的通用信号处理板卡为6U标准尺寸，板卡要具有标准VME总线接口，板卡要有一块开放内存可以通过VME总线访问，板卡可以通过VME总线接口5V直流供电。所述的共享总线底板要符合VME总线标准，底板具有10个板卡插槽，提供+5V、+12V、-12V三种直流电源。所述的电源模块要具有AC-DC电源转换功能，输入220V交流电源，输出+5V、+12V、-12V三种直流电源，稳定功率大于100瓦。

红外信号处理机实现板级重构的控制流程如下：

(1)在红外信号处理机上电开机后，主控模块为其余4块任务处理模块分配系统软件任务；任务模块上电后等待主控模块配置信息，接收主控模块分配的系统软件任务并启动任务；主控模块建立任务模块通信配置表，管理各任务模块间的数据通信；

(2)主控模块监控任务模块工作状态，若检测到有任务模块故障，则按照预先定义的系统任务优先级，进行系统任务管理调度，舍弃最低优先级任务将其余系统任务分配到剩余任务模块，修改任务模块通信配置表并继续执行各任务模块间的数据通信；

(3)重构完成后，主控模块继续监控剩余任务模块，继续步骤(2)直到所有任务模块故障为止。

本发明的显著特点在于以下几点：

(1)实时性好。采用了基于主控模块的设计方案，所有信号处理板卡间的数据通信由主控模块统一管理，避免了各信号处理板竞争底板总线，提高了通信效率。各信号处理板上装载了所有任务软件，在某信号处理板发生故障，主控模块要求系统软件任务重新配置时，可大大减少系统软件任务重新加载时间，减少了重构时间。

(2)具有简单高效的故障检测机制。

(3)主控模块通过管理3个配置表(任务模块板卡配置表、系统任务配置表、系统任务通信数据配置表)实现红外信号处理机的板级重构，方案简单高效，实用性强。占用软硬件资源少，系统开销少。

附图说明

图1是红外信号处理机的系统框图。

图2是红外信号处理机板级重构的控制流程图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1是红外信号处理机的系统框图。

本发明所采用的硬件装置为：5块通用信号处理板卡、1块共享总线底板、1个电源模块。

所述的通用信号处理板卡，基于DSP+FPGA的构架设计：DSP主要用于运行红外信号处理机的软件任务模块；FPGA用于数据、总线控制器，管理各信号处理板卡经由共享底板的通信数据。本发明中的DSP选用了TI公司的TMS320C6748，属于TI的C6000系列高性能DSP。FPGA芯片选用了Xilinx公司的Spartan6系列的XC6slx16。板卡基于FPGA实现了VME32总线接口。