用于数字信号处理平台架构的单粒子效应防护系统及方法

摘要

用于数字信号处理平台架构的单粒子效应防护系统及方法，目的是解决空间环境下数字信号处理平台的SEFI(Single Event Upset单粒子功能中断)问题。本发明通过多种措施的有机融合，细化和完善支持多层级单粒子软错误防护、检测和恢复技术的平台架构，提出了系统的DSP和FPGA单粒子功能中断故障检测及恢复方法，可有效减缓数字信号处理平台的SEFI效应。本发明可以有效克服长时间在轨工作的系统单粒子功能中断问题。

主权项

用于数字信号处理平台架构的单粒子效应防护系统，其特征在于包括:FPGA芯片、DSP芯片、SEFI检测恢复单元、第一存储器和第二存储器，SEFI检测恢复单元包含FPGA状态检测及恢复模块、DSP状态检测及恢复模块、回读校验及刷新模块、配置模块、看门狗、DSP加载控制模块和存储器控制模块；FPGA芯片将工作状态信号发送到FPGA状态检测及恢复模块，FPGA状态检测及恢复模块检测FPGA芯片的工作状态，若FPGA芯片工作正常，则继续进行工作状态检测，若FPGA芯片发生单粒子功能中断SEFI，则FPGA状态检测及恢复模块发送复位信号给FPGA芯片，令其复位重配置；配置模块通过存储器控制模块控制第一存储器，从第一存储器中将FPGA芯片的配置程序加载到FPGA芯片的配置存储区，回读校验及刷新模块从FPGA芯片的配置存储区将状态寄存器和控制寄存器的值读取出来，与状态寄存器和控制寄存器的原始值进行比对，若相同，则继续进行回读检测，若不同，则给错误指示信号到FPGA状态检测及恢复模块，通过回读校验及刷新模块对FPGA芯片进行配置存储区刷新，如果状态仍异常，则通过FPGA状态检测及恢复模块对FPGA芯片复位重配置；DSP芯片将工作状态信号发送到DSP状态检测及恢复模块，DSP状态检测及恢复模块检测DSP芯片的工作状态，若DSP芯片工作正常，则判断检测点信息是否需要存储，若属于要保护的检测点，则将检测点信息通过存储器控制逻辑存储到第二存储器，并继续进行工作状态检测，若不需要存储检测点，仍继续进行工作状态检测，若DSP芯片发生SEFI，则DSP状态检测及恢复模块发送复位信号给DSP芯片，令其复位；所述检测点是指用于恢复DSP工作现场的DSP程序中的位置点；DSP加载控制模块通过存储器控制模块控制第二存储器，从第二存储器中将DSP芯片的配置程序加载到DSP芯片的配置存储区；看门狗模块定时接收来自DSP芯片的工作状态指示信号，若长时间没有收到指示信号，看门狗模块对DSP芯片进行复位。