[发明专利]一种具有BRAM的卫星载荷FPGA及其使用方法

权利要求书

1.一种具有BRAM的卫星载荷FPGA，其特征在于，所述卫星载荷FPGA，包括内部算法模块、三模表决模块、BRAM及自刷新模块，其中：

所述内部算法模块，其输入为通过三模表决模块后正确的输出数据，即通过对BRAM中存储的数据进行读写操作，获取经过三模冗余表决后的BRAM数据，用于对所述卫星载荷FPGA配置项进行处理及运算；

所述三模表决模块，获取三模BRAM输出的相同内容的数据，然后通过一个多数判决器对其进行表决，只要在三个BRAM模块的同一位置上不同时出现两个相同的错误，就能屏蔽掉故障模块的错误，保证正确的输出；

所述BRAM及自刷新模块，用于存储在轨参数及控制所述在轨参数的自刷新；

所述BRAM及自刷新模块包括算法监控模块、自刷新控制模块、BRAM存储模块以及时分复用模块；

所述算法监控模块用于监控访问BRAM的卫星载荷FPGA功能算法，识别BRAM访问的空闲状态；

所述自刷新控制模块用于实现BRAM在自刷新操作和内部算法访问之间的状态切换，并控制整个BRAM的遍历自刷新；

所述BRAM存储模块用于存储在轨参数及读写访问；

所述时分复用模块，用于根据所述算法监控模块的监控结果，实现BRAM在自刷新操作和内部算法访问这两个分支上的时分复用控制，当内部算法访问BRAM，即所述内部算法模块处于忙状态时，通过内部算法访问支路实现BRAM的读写访问；当内部算法模块处于空闲状态时，通过自刷新控制支路实现BRAM的自刷新，以消除在轨单粒子翻转累积；

所述自刷新控制模块进行自刷新的方法为：

步骤S301：自刷新及其控制系统复位；

步骤S302:监听所述算法监控模块的监控结果，若BRAM存储模块处于内部算法访问忙状态，则间隔一预置时间，进入步骤S302；若所述BRAM存储模块处于内部算法访问空闲状态，进入步骤S303；

步骤S303：读取BRAM存储模块中的数据，所述自刷新控制模块从0地址开始，依次产生数据读取地址，并读取相应地址中的BRAM数据；

步骤S304：将三个BRAM的读取数据通过所述三模表决模块进行表决，修正单粒子翻转累积错误；

步骤S305：所述自刷新控制模块将表决后通过的数据回写到其对应的BRAM模块中，消除BRAM存储的单粒子累积错误；

步骤S306：所述自刷新控制模块对刷新地址进行累加，若地址达到BRAM地址空间最大值，则地址清零，进入步骤S302；否则，完成BRAM单地址数据自刷新，方法结束。

2.如权利要求1所述的具有BRAM的卫星载荷FPGA，其特征在于，所述内部算法模块，对BRAM中存储的数据进行读写操作，包括：当进行BRAM写操作时，生成BRAM写地址、数据控制信号；当进行BRAM读操作时，生成BRAM读地址控制信号，并获取经过三模表决后的BRAM数据，用于运算。

3.如权利要求2所述的具有BRAM的卫星载荷FPGA，其特征在于，所述三模表决模块，获取三模BRAM的输出数据作为所述三模表决模块的输入，以多数相同的输出作为所述三模表决模块的正确输出。

4.如权利要求3所述的具有BRAM的卫星载荷FPGA，其特征在于，所述BRAM存储模块在时钟上升沿到来，且其使能端为高电平时，在读写控制信号作用下，实现对BRAM存储模块中存储的数据的读取或写入。