[发明专利]星载FPGA芯片自动监测系统

说明书

本发明公开了一种星载FPGA芯片自动监测系统，包括：用于发送监测指令及统筹接收监测信息的上级系统；用于接收上级系统命令及配置文件重组发送模块发送的配置文件信息对被测FPGA进行监测，并向上级系统反馈监测信息的监测FPGA；对监测FPGA的配置文件进行重组并从RS422数据链路发送给监测FPGA的配置文件重组发送模块；用于存储写入监测FPGA的配置信息的Flash存储芯片；用于向被测FPGA、Flash存储芯片和监测FPGA提供所需的电能的供电系统。本发明能够动态实时对卫星高速数据处理芯片进行监测，具有传输速率快、采集数据准确和测量精度高的优点。

技术领域

本发明涉及FPGA芯片技术领域，特别涉及一种星载FPGA芯片自动监测系统。

背景技术

对卫星数据传输产品处理数据速率、传输模式、任务需求等功能要求不断提升，产品核心功能器件FPGA芯片的逻辑资源用量、运算速度、功耗随之增加。真空环境对散热不利，过多热量积累容易引起热击穿或电击穿，造成芯片失效。同时高速率和资源需求的FPGA以SRAM型为最佳，基于此工艺的FPGA断电后不能保存自身的逻辑设置信息，必须在每次上电时由外部写入配置信息后方可运行。

发明内容

针对对卫星数据传输产品处理数据速率、传输模式、任务需求的不断提升，本发明提出了一种星载FPGA芯片自动监测系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种星载FPGA芯片自动监测系统，包括：

上级系统，用于发送监测指令及统筹接收监测信息；

监测FPGA，用于接收上级系统命令及配置文件重组发送模块发送的配置文件信息对被测FPGA进行监测，并向所述上级系统反馈监测信息；

配置文件重组发送模块，对所述监测FPGA的配置文件进行重组并从RS422数据链路发送给所述监测FPGA；

Flash存储芯片，用于存储写入所述监测FPGA的配置信息；

供电系统，用于向所述被测FPGA、Flash存储芯片和所述监测FPGA提供所需的电能。

优选的，所述监测FPGA包括：

遥控遥测处理模块，用于接收上级系统命令对被测FPGA进行监测，并反馈监测信息；

温度采集模块，用于采集被测FPGA运行时芯片内核温度，并反馈温度信息给所述遥控遥测处理模块；

文件上注模块，用于接收所述配置文件重组发送模块发送的配置文件信息，并存储在所述Flash存储芯片中；

配置信息写入模块，从所述Flash存储芯片中读出配置文件信息，在线对被测FPGA进行编程；

系统初始化模块，用于初始化本系统，判定合理时间内启动被测FPGA及判定命令重启产品所有功能。

优选的，所述遥控遥测处理模块包括：

遥测采集单元，对接被测FPGA，实时问询工作状态，对接所述温度采集模块，最终将所有遥测数据汇总并计算组成具有校验和的数据帧；

协议处理单元，将通信约定具体化，调度双工数据；

遥控解析单元，用于负责判定接收数据校验的正确性、核实指令内容是否在此次通信约定的指令集内，对于通过查验的指令交给指令转发单元进行进一步处理和分发，不合格的指令数据直接予以丢弃；

第一串并转换单元，对接收到的数据进行串并转换，并发送到所述遥控解析单元或者所述上级系统；

指令转发单元，高可靠性连接被测FPGA，同时做三模冗余备份。

优选的，所述文件上注模块包括：