[发明专利]一种星载控制计算机的重构方法

摘要

本发明涉及一种星载控制计算机的重构方法，该方法的步骤包括(1)、对计算机单元的FPGA进行系统划分；(2)、地面控制中心计算机单元的FPGA配置文件；(3)、地面控制中心发送所述FPGA配置文件到数管分系统；(4)、数管分系统将所述FPGA配置文件发送到整星总线上；(5)、计算机单元在当班工作状态下进行重构操作；该方法采用SRAM型FPGA替换原有星载计算机的中央处理器，并在原有星载计算机上设计重构控制电路和重构配置数据存储器与该SRAM型FPGA的配置接口连接，该SRAM型FPGA划分为可重构区和固定区，可以实现星载控制计算机完成在轨重构，使得星载计算机在轨期间能够在地面的控制下，使用上行注入的配置文件实时改变功能。

主权项

一种星载控制计算机的重构方法，其特征在于：通过支持重构的星载控制计算机实现，所述星载控制计算包括N个计算机单元，每个计算机单元包括SRAM型FPGA、重构控制器、重构配置数据存储器和总线接口，其中，所述N个计算机单元采用N机热备份的方式进行工作，并且每个计算机单元采用总线与整星数管分系统相连，其中，N为正整数；所述星载控制计算机重构的具体实现方法如下:(1)、对N个计算机单元中的SRAM型FPGA进行系统划分，得到不需要重构的静态系统和需要重构的动态系统，并生成所述静态系统与动态系统的FPGA编程文件，具体实现方法如下：(1a)、在FPGA上实现SoC，其中，将所述SoC中各个模块进行划分，将不需要重构的模块定义为静态模块，将需要重构的模块定义为动态模块，所有的静态模块组成静态系统，所有的动态模块组成动态系统；(1b)、将所述动态系统中的动态模块进行分组，每组动态模块具有相同的对外接口，所述对外接口包括动态模块的对外输出接口及与静态模块之间的通信接口；(1c)、将所述SoC中的静态模块与SoC中的顶层进行综合，并在顶层中保留动态模块的连接关系，产生SoC的网表文件，综合后动态模块以黑盒子的形式存在；(1d)、将SoC中的动态模块进行综合，并去除动态模块中的IO PAD，产生动态模块的网表文件，每个动态模块产生一个网表文件；(1e)、将步骤(1c)综合后的SoC的网表文件映射到FPGA内部的可编程空间1中，将步骤(1d)综合后的动态网表文件映射到FPGA内部的可编程空间2中，所述可编程空间2即为放置动态模块的可重构区域；(1f)、将步骤(1c)综合后的SoC的网表文件与步骤(1d)中的一个动态模块的网表文件进行合并，之后对SoC进行布局布线，并使能刷新接口电路，生成FPGA的编程文件，所述FPGA的编程文件包括全局FPGA编程文件与该动态模块的编程文件；(1g)、重复步骤(1f)，完成SoC的网表文件与所有动态模块网表文件的合并，生成多个FPGA的编程文件；(2)、地面控制中心根据任务内容生成第n个计算机单元的FPGA配置文件；n＝1，2，3，…,N；(3)、地面控制中心通过上行注入链路发送所述FPGA配置文件到数管分系统；(4)、数管分系统将所述FPGA配置文件发送到整星总线上；(5)、第n个计算机单元在当班工作状态下进行如下重构操作：(5a)、第n个计算机单元中FPGA的静态系统从总线接口读取所述FPGA配置文件，并存放在重构配置数据存储器内；然后发送控制命令到重构控制器；(5b)、重构控制器接收到所述控制命令后，从重构配置数据存储器中读取FPGA配置文件，并对所述FPGA的动态系统进行重构操作。