一种面向多任务的可重构星载计算机的制作方法

文档序号:12176927阅读:229来源:国知局

本发明涉及一种星载计算机,具体涉及一种面向多任务的可重构星载计算机,属于计算机设备技术领域。



背景技术:

卫星技术的发展要求星载计算机具有丰富的外部接口,如神舟返回舱控制计算机的I/O接口多达121路,以及强大的计算能力,如空间望远镜每天采集的数据多达TB量级;基于可重构技术的可重构星载计算机具有集成度高、接口灵活和计算能力强的优点,正好符合空间技术的发展需求,因此得到航天领域的广泛关注与应用。近年来,随着微小卫星集成度的不断提高,越来越多的下位机被集成到中心计算机中,然而由于缺乏现场可编程逻辑门阵列FPGA资源的管理机制,传统的可重构星载计算机并不能很好适用于多任务的工作背景,过去在星上可重构计算机往往作为协处理器的重要原因。如何消除任务之间对可重构硬件资源的竟争,提升计算机对多任务的并行处理的能力,是可重构星载计算机在面向微小卫星应用中首先需要解决的问题;其次由于微小卫星在体积、重量和功耗等方面的限制,使得星上的FPGA资源相对非常有限,如何提高可重构硬件资源的利用效率,从而最大程度发挥可重构计算的优势,是可重构星载计算机在设计中面临的重要问题。为了使可重构星载计算机更好地满足微小卫尾多任务、多进程的工作需求,设计了一种能够根据星上任务进程自主调整电路结构的可重构星载计算机体系结构。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题,本发明提出了一种面向多任务的可重构星载计算机,适应微小卫星多任务、多进程的工作需求。

(二)技术方案

本发明的面向多任务的可重构星载计算机包括FPGA芯片,及与FPGA芯片电连接的存储单元和ROM型配置芯片;所述存储单元由SRAM及Flash组成;所述FPGA内部包括主控单元和可配置单元阵列;所述主控单元由软核处理器、存储器控制器,FPGA内部配置端口和片内总线组成;所述可配置单元阵列包括多个可配置单元;所述软核处理器与FPGA内部配置端口通过片内总线与多个可配置单元电连接。

进一步地,所述存储器控制器与软核处理器电连接。

优选地地,所述可配置单元的大小相同。

进一步地,所述可配置单元设置有片内总线接口。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明的面向多任务的可重构星载计算机,绝大部分资源被划分为多个大小相同的可配置单元,而每个可配置单元都保留与主控单元相连的片内总线接口;软核处理器能够通过片内总线任意调用可配置单元中的电路;主控单元不但通过片FPGA内部配置端口动态地分配与管理FPGA资源,并且根据任务进程的具体需求将其配置成任意功能的数字电路。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种面向多任务的可重构星载计算机,包括FPGA芯片,及与FPGA芯片电连接的存储单元3和ROM型配置芯片;所述存储单元3由SRAM及Flash组成;所述FPGA内部包括主控单元1和可配置单元阵列2;所述主控单元由软核处理器P、存储器控制器MC,FPGA内部配置端口CP和片内总线L组成;所述可配置单元阵列2包括多个可配置单元;所述软核处理器P与FPGA内部配置端口CP通过片内总线L与多个可配置单元电连接。

所述存储器控制器MC与软核处理器P电连接。

所述可配置单元的大小相同。

所述可配置单元设置有片内总线接口LL。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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