挑戰(zhàn)由于星載計(jì)算機(jī)硬件的研制往往需要漫長(zhǎng)的開發(fā)周期,使得承載在星載計(jì)算機(jī)上控制軟件的研制與調(diào)試的時(shí)間變得十分緊迫,控制軟件的技術(shù)驗(yàn)證與調(diào)試工作經(jīng)常處于滯后狀態(tài),技術(shù)人員甚至面臨著簡(jiǎn)化測(cè)試內(nèi)容和因?yàn)檐浖h(huán)節(jié)而影響整個(gè)型號(hào)研制周期的兩難抉擇?刂栖浖倪\(yùn)行狀況至關(guān)重要,它直接關(guān)系到整個(gè)衛(wèi)星的運(yùn)行狀況。于是設(shè)計(jì)一套高可靠長(zhǎng)壽命,靈活易用的星載計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試平臺(tái),盡早地對(duì)控制軟件進(jìn)行驗(yàn)證與測(cè)試變得迫切需要。
平臺(tái)介紹: TSC695F是目前普遍適合航天器應(yīng)用的CPU,由雙TSC695F處理器加外圍功能模塊實(shí)現(xiàn),負(fù)責(zé)診斷整星狀態(tài)、安排整星運(yùn)行任務(wù)與調(diào)度,使衛(wèi)星能正常運(yùn)行。星載計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試平臺(tái)正是基于TSC695F處理器而設(shè)計(jì)的,通過自定義的硬件也同樣能夠迅速適應(yīng)不同CPU。
平臺(tái)特點(diǎn):
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基于PXI總線享有共性能的同時(shí)具有良好的開放性
系統(tǒng)設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)3U-PXI板卡可直接插到PXI機(jī)箱中作為處理器板使用。技術(shù)上通過將TSC695F部分作為一個(gè)模塊子板獨(dú)立設(shè)計(jì)(圖2-2藍(lán)色虛線框內(nèi)部分),然后通過連接器接到PXI載板上。增加一個(gè)DSP芯片輔助處理,載板上設(shè)計(jì)有通用的FPGA芯片和橋接芯片及大容量DDR內(nèi)存。
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在線調(diào)試工具
平臺(tái)預(yù)留調(diào)試端口,包括串口和JTAG,用于開發(fā)階段對(duì)TSC695F進(jìn)行DEBUG,軟件支持下載程序、調(diào)試、實(shí)時(shí)查看寄存器及內(nèi)存中的數(shù)據(jù)、設(shè)置運(yùn)行斷點(diǎn)等功能。
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可自定義FPGA資源
星載計(jì)算機(jī)板上的FPGA將TSC695F的命令解析后,轉(zhuǎn)換成各種端口操作指令放在本板內(nèi)存中,產(chǎn)生一個(gè)中斷給PXI控制器,控制器收到中斷后,到星載計(jì)算機(jī)板的內(nèi)存中將此命令讀走,然后操作相應(yīng)的板卡,產(chǎn)生硬件信號(hào)交互,然后把收到的命令或數(shù)據(jù)寫到星載計(jì)算機(jī)板內(nèi)存中,并通知星載計(jì)算機(jī)板上的FPGA,F(xiàn)PGA再把命令或數(shù)據(jù)回送給TSC695F。
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靈活適應(yīng)性
對(duì)CPU的升級(jí),只要重新設(shè)計(jì)CPU模塊卡即可,不需整板設(shè)計(jì)改動(dòng);系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)多個(gè)CPU模塊,而其余外設(shè)只要一套就行,實(shí)現(xiàn)服用。載板的FPGA、PCI橋以及上層的驅(qū)動(dòng)程序都是通用的;設(shè)計(jì)的CPU卡模塊可以用于別的項(xiàng)目或測(cè)試中,縮短相似項(xiàng)目開發(fā)周期。
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可擴(kuò)展性
良好的硬件開放性和靈活性,PXI系統(tǒng)提供豐富的各種I/O接口,如10/100 Mb/s以太網(wǎng)端口,RS232串口,GPIB
以及USB擴(kuò)展接口等,可非常方便的通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享,也可以很方便的連接到其它的工業(yè)外圍設(shè)備。
同時(shí)通過模塊的增加,可以很方便的擴(kuò)展對(duì)更多信號(hào)的采集和處理,大大減少硬件的重復(fù)投入,降低了成本。