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基于ARM的高性能星载容错计算机系统

作者:李博 吴瑞兰 北京航空航天大学宇航学院时间:2010-03-02来源:电子产品世界收藏

  根据两台计算机的工作状态,星上电子系统可以分为正常、降级、警戒三个安全等级。正常状态表示两台计算机均正常工作,其中一台备份;降级状态代表一台正常工作,另外一台已经失效并且电源已关闭;警戒状态表示两台计算机均失效。在降级状态下可以通过正常工作的计算机和地面遥控指令重启失效计算机的电源,检测其是否为不可恢复的故障。如果失效机能通过重新上电恢复正常工作,则系统恢复为正常安全等级。在警戒状态下仲裁电路将给两台星载计算机强制重新上电,直到其中一台恢复正常,对星载计算机进行最后的尝试。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/106454.htm

  软件设计方案

  基于的星上电子系统软件采用C语言集成开发环境ADS软件进行编写。软件采用模块化设计,能够对星上的各个设备进行统一的管理和操作,对星上设备状态进行判断和处理,并采用多级中断保证系统的实时性。

  星上软件的结构主要采用循环和中断的方式,见图4。在完成自身和设备的初始化之后,程序进入主循环。每个循环中需要完成各个通道的A/D采集和电平状态检测,对获取的状态信息进行分析比较,然后更新状态数组。如果状态数据检测出现异常,程序将触发软件中断,进入相应的故障处理程序。

  对设备的操作和任务都采用中断处理的方式,每个任务都有对应的中断优先级和服务程序,高优先级的任务能够中断低优先级的任务。星上的数据采用集中的方式进行管理,每次操作都对固定的地址进行读写。状态数据每隔5分钟在FLASH内对应的队列中存储一次,地面能下载历史状态数据并进行星上状态跟踪。双机还可以通过心跳信号共享对方的状态数据。


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