挑戰(zhàn)由于星載計算機硬件的研制往往需要漫長的開發(fā)周期,使得承載在星載計算機上控制軟件的研制與調(diào)試的時間變得十分緊迫,控制軟件的技術(shù)驗證與調(diào)試工作經(jīng)常處于滯后狀態(tài),技術(shù)人員甚至面臨著簡化測試內(nèi)容和因為軟件環(huán)節(jié)而影響整個型號研制周期的兩難抉擇。控制軟件的運行狀況至關(guān)重要,它直接關(guān)系到整個衛(wèi)星的運行狀況。于是設(shè)計一套高可靠長壽命,靈活易用的星載計算機仿真測試平臺,盡早地對控制軟件進行驗證與測試變得迫切需要。
平臺介紹: 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現(xiàn),負責(zé)診斷整星狀態(tài)、安排整星運行任務(wù)與調(diào)度,使衛(wèi)星能正常運行。星載計算機仿真測試平臺正是基于TSC695F處理器而設(shè)計的,通過自定義的硬件也同樣能夠迅速適應(yīng)不同CPU。
平臺特點:
• 基于PXI總線享有共性能的同時具有良好的開放性
系統(tǒng)設(shè)計成標準3U-PXI板卡可直接插到PXI機箱中作為處理器板使用。技術(shù)上通過將TSC695F部分作為一個模塊子板獨立設(shè)計(圖2-2藍色虛線框內(nèi)部分),然后通過連接器接到PXI載板上。增加一個DSP芯片輔助處理,載板上設(shè)計有通用的FPGA芯片和橋接芯片及大容量DDR內(nèi)存。
• 在線調(diào)試工具
平臺預(yù)留調(diào)試端口,包括串口和JTAG,用于開發(fā)階段對TSC695F進行DEBUG,軟件支持下載程序、調(diào)試、實時查看寄存器及內(nèi)存中的數(shù)據(jù)、設(shè)置運行斷點等功能。
• 可自定義FPGA資源
星載計算機板上的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)生一個中斷給PXI控制器,控制器收到中斷后,到星載計算機板的內(nèi)存中將此命令讀走,然后操作相應(yīng)的板卡,產(chǎn)生硬件信號交互,然后把收到的命令或數(shù)據(jù)寫到星載計算機板內(nèi)存中,并通知星載計算機板上的FPGA,F(xiàn)PGA再把命令或數(shù)據(jù)回送給TSC695F。
• 靈活適應(yīng)性
對CPU的升級,只要重新設(shè)計CPU模塊卡即可,不需整板設(shè)計改動;系統(tǒng)可以設(shè)計多個CPU模塊,而其余外設(shè)只要一套就行,實現(xiàn)服用。載板的FPGA、PCI橋以及上層的驅(qū)動程序都是通用的;設(shè)計的CPU卡模塊可以用于別的項目或測試中,縮短相似項目開發(fā)周期。
• 可擴展性
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擴展接口等,可非常方便的通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程數(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。 同時通過模塊的增加,可以很方便的擴展對更多信號的采集和處理,大大減少硬件的重復(fù)投入,降低了成本。