星載環(huán)境FPGA軟件在軌重加載的一種方法
3.2 CPLD軟件設計實現
系統(tǒng)上電之后,DSP可以根據實際工作需要給出FPGA的兩種加載方式:PROM串行加載、SelectMAP并行加載,兩種方式均通過CPLD進行。
當進行PROM從串模式加載時,配置比特流從PROM中讀取,具體加載實現流程如圖7所示。本文引用地址:http://www.2s4d.com/article/190121.htm
當CPLD接到DSP發(fā)送的進行SelectMAP并行加載命令時,CPLD根據DSP端口的映射進行SelectMAP并行加載,SelectMAP加載具體實現流程如圖8所示。
在SelectMAP并行加載過程中,CPLD負責在DSP和FPGA之間建立一個同步接口,將DSP傳送的配置數據包進行相應的處理,生成滿足Select MAP加載時序的時鐘、數據及控制信號,傳輸至FPGA,實現對FPGA的SelectMAP加載。
CPLD軟件采用了一個狀態(tài)機,實現接收DSP命令進行PROM從串加載或者進行SelectMAP并行加載,狀態(tài)機的流程如圖9所示。
3.3 加載文件格式
對FPGA進行加載的文件格式為*.bin文件,通過bitgen產生,*.bin文件只包含FPGA配置數據,不包含任何文件信息。
4 測試驗證
建立測試環(huán)境,利用測試計算機(含1553B板卡及控制軟件)模擬星上控制計算機,對該FPGA重加載電
路進行測試,獲得如下測試結果:
(1)在DSP軟件中置PROM加載狀態(tài),上電后,FPGA從PROM加載,FPGA運行狀態(tài)正常;
(2)在DSP軟件中置SelectMAP加載狀態(tài),上電后,DSP從FLASH中讀取配置數據,通過CPLD對FPGA進行加載,FPGA運行狀態(tài)正常;
(3)在DSP軟件中置SelectMAP加載狀態(tài),上電后,測試計算機通過1553B將新的配置數據傳輸至DSP,DSP通過CPLD對FPGA進行加載,FPGA運行狀態(tài)正常。
(4)上電后,測試計算機通過1553B將新的配置數據傳輸至DSP,DSP將配置數據燒寫至FLASH或者PROM,并置加載狀態(tài),上電后能實現新配置數據的加載。
通過以上測試表明,該電路具備FPGA星載環(huán)境下的在軌重加載功能。
5 結論
本文介紹了星載環(huán)境下通過1553B接口實現FPGA在軌重加載的方法,并完成了相應的硬件電路設計實現,通過實驗室測試驗證,證明本文所描述的星載環(huán)境FPGA在軌重加載方法設計思想合理可行,不僅能滿足星載環(huán)境下FPGA軟件的更新升級,還能實現FPGA軟件功能模塊的自身故障修復,并且能靈活地實現衛(wèi)星應用功能的領域擴展,最大限度提高衛(wèi)星系統(tǒng)的利用率。
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