发明名称 一种具有多种配置功能的太阳敏感器处理芯片确定方法
摘要 一种具有多种配置功能的太阳敏感器处理芯片确定方法,该方法包括以下步骤:进行太阳敏感器专用处理芯片的功能设计验证;对太阳敏感器专用处理芯片的输入输出端口实施约束,实现综合分析及前端设计验证;以150K抗辐射加固母片进行,采用CMOS0.5um工艺实现物理设计,并进行后端时序验证;分析芯片功能,管脚数及管脚驱动能力,设计并实施太阳敏感器专用处理芯片的封装方案。本发明设计采用具有高可靠度的UART通讯单元,针对重要数据采用三模冗余技术,具有UART通讯协议、太阳敏感器探头种类以及不同轨道的数字式太阳敏感器视场监视码门槛可灵活配置功能,满足不同轨道卫星的需求。
申请公布号 CN104407535A 申请公布日期 2015.03.11
申请号 CN201410555275.1 申请日期 2014.10.20
申请人 北京控制工程研究所 发明人 赵媛;彭斌;贾靳;莫亚男;吕政欣
分类号 G05B19/042(2006.01)I 主分类号 G05B19/042(2006.01)I
代理机构 中国航天科技专利中心 11009 代理人 安丽
主权项 一种具有多种配置功能的太阳敏感器处理芯片确定方法,其特征在于步骤如下:(1)确定太阳敏感器探头种类接口在待确定芯片上的管脚位置和探头种类判断方法;所述太阳敏感器探头种类包括模拟式、“0‑1”式和数字式;所述探头种类判断方法具体为:待确定太阳敏感器处理芯片加电前,若太阳敏感器探头为数字式探头,则将太阳敏感器探头种类接口的电平固定为高电平,若太阳敏感器探头为模拟式或“0‑1”探头,则将太阳敏感器探头种类接口的电平固定为低电平;待确定芯片加电复位后,探头种类接口电平经两次锁存处理后,若为低电平,则探头种类为模拟式或“0‑1”式探头,循环采集模拟式或“0‑1”式探头信号;否则,探头种类为数字式探头,循环采集数字式探头信号,从而实现识别太阳敏感器探头种类,并完成探头信号的采集,所述高电平为电源电压,低电平为0;(2)确定数字式太阳敏感器视场监视码门槛设置接口在待确定芯片上的管脚位置和数字式太阳敏感器视场监视码门槛值确定方法;所述数字式太阳敏感器视场监视码门槛值确定方法具体为:待确定芯片加电前,若卫星为高轨道卫星,则将数字式太阳敏感器视场监视码门槛设置接口电平固定为高电平,若卫星为中低轨道卫星,则将数字式太阳敏感器视场监视码门槛设置接口电平固定为低电平;待确定芯片加电复位后,数字式太阳敏感器视场监视码门槛设置接口电平信号经两次锁存处理后,若为低电平,则卫星为中低轨道卫星,读取中低轨道卫星数字式太阳敏感器视场监视码门槛值;否则卫星为高轨道卫星,读取高轨道卫星数字式太阳敏感器视场监视码门槛值;所述高轨道和中低轨道卫星数字式太阳敏感器视场监视码门槛值均预先存储在芯片内部的寄存器中;数字式太阳敏感器视场监视码门槛值确定后,进行数字式太阳敏感器角度处理,将高轨道或中低轨道视场监视码连同数字式太阳敏感器角度处理数据一同打包,等待与星上计算机通讯;(3)确定通用异步收发器功能配置接口,即UART通讯功能配置接口在待确定芯片上的管脚位置和串行通讯参数确定方法,所述UART通讯功能配置接口包括通讯波特率设置信号接口、奇偶校验位信号接口和停止位位数信号接口,所述串行通讯参数包括通讯波特率、奇偶校验位和停止位位数;所述串行通讯参数确定方法具体为:确定太阳敏感器与星上计算机之间的通讯端口,太阳敏感器利用该端口与星上计算机进行通讯,其中星上计算机始终处于主动通讯发起方;太阳敏感器始终处于被动应答方,所述通讯端口包括发送端口和接收端口,即RXD端口和TXD端口;待确定芯片加电复位期间,将通讯错误计数器Com_ERR清零,所述通讯错误计数器为待确定芯片在加电前已预先开辟的,用于记录通讯错误计数器的错误计数值的存储空间;待确定芯片加电复位完成后,分别对通讯波特率设置信号接口电平、奇偶校验位信号接口电平和停止位位数信号接口电平进行两次锁存处理;若通讯波特率设置信号接口电平和奇偶校验位信号接口电平均为低电平,则UART通讯接口实现方式为:通讯波特率为115.2Kbps,奇偶校验位为偶校验;若通讯波特率设置信号接口电平和奇偶校验位信号接口电平均为高电平,则UART通讯接口实现方式为:通讯波特率为38.4Kbps,奇偶校验位为奇校验;若通讯波特率设置信号接口电平和奇偶校验位信号接口电平不一致,则太阳敏感器与星上计算机停止通讯;若停止位位数信号接口电平为高电平,则UART通讯接口实现方式为:2位停止位;若停止位位数信号接口电平为低电平,则UART通讯接口实现方式为:1位停止位;(4)利用步骤(3)得到的串行通讯参数确定太阳敏感器与星上计算机之间的收发模式,从而完成处理芯片功能设定;(5)模拟步骤(4)中完成功能设定的芯片,对芯片的输入输出端口实施约束,验证实施约束后芯片的实际输出与预先设定的输出是否一致,若一致,则芯片前端设计正确,进入步骤(6),若不一致,则芯片前端设计不正确,返回步骤(1);(6)对步骤(5)中前端设计正确的处理芯片进行物理设计,并对物理设计后的芯片进行时序分析和功耗测试,若时序和功耗均满足预先设定的要求,则处理芯片的物理设计满足要求,进入步骤(7),否则,处理芯片的物理设计不满足要求,重新进行处理芯片的物理设计;(7)对步骤(6)中满足物理设计要求的处理芯片进行封装。
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