[发明专利]一种基于编码方式的防止SRAM单粒子翻转的方法

说明书

技术领域

本发明涉及及一种防止SRAM单粒子翻转的方法，尤其涉及一种基于编码方式的防止SRAM单粒子翻转的方法，属于航天遥感器电子学领域。

背景技术

轻小型低功耗面阵CMOS相机已广泛应用于卫星本体机构、深空探测、空间站及飞船上的视频遥测，它可以对卫星变轨、改变姿态、发动机工作、太阳翼展开、天线展开等活动进行监视和评估，为科研工作者在地面判断卫星工作情况提供图像依据，已成功应用于多个型号。由于卫星与地面通信的数据信道容量有限，为了减少相机下传的数据量，一般要求相机能对图像进行实时压缩，但压缩算法都比较复杂，单纯依靠FPGA片上的资源远远不能够满足压缩算法的需求，这就需要利用SRAM等存储器对压缩算法的中间数据进行缓存才能顺利完成。如果SRAM出现了问题，图像压缩过程中的中间数据就会收到影响，最终下传的压缩图像将会出现乱码，可见SRAM对图像的压缩质量起着至关重要的作用。但在空间辐射环境中，由于多种带电粒子的存在，会导致航天器电子系统中的半导体器件发生单粒子效应，严重影响航天器的可靠性和寿命。SRAM也是极易受到单粒子影响的半导体器件之一，如何解决SRAM单粒子翻转的问题也是目前研究的一项关键技术。目前民用的CMOS数码相机也用到了SRAM器件，但由于民用相机使用环境和空间相机的差异，不涉及到空间单粒子翻转的问题。

国内有些研究所，应用于航天CMOS相机中防止SRAM单粒子翻转的方法一般采用的是三模冗余技术，即一个数据存放在三个存储单元中，当用的时候对三个数据进行对比，如果有两个一致，另一个不同，则说明一个数据被打翻，则认为另外两个是正常工作，选取认为正确的数据。但三模冗余技术一个数据需要备份三份，对存储空间的要求比较高。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于编码方式的防止SRAM单粒子翻转的方法，提高了资源利用率。

本发明的技术解决方案是：一种基于编码方式的防止SRAM单粒子翻转的方法，步骤如下：

(1)首先将图像数据在FPGA中先进行纵向编码，之后进行横向编码，将经过编码后的图像数据存入SRAM中，其中纵向编码的方法为：将图像数据以像素为单位进行(12，8)纵向编码存储；横向编码的方法为：对经过纵向编码后的图像数据进行横向编码存储，编码方式为对每八个像素中的相同位数据分别进行(12，8)编码；

(2)当发生单粒子翻转时，SRAM中存储的图像数据会被打翻，对发生单粒子翻转的图像数据先进行横向解码，对被单粒子打翻的图像数据进行第一次纠正，然后对经过横向解码后的图像数据进行纵向解码，对被单粒子打翻后的数据进行第二次纠正，最终实现对SRAM中被单粒子打翻图像数据的恢复，横向解码方式为：对每八个像素中的相同位数据分别进行(12，8)解码；纵向解码方式为：以像素为单位对图像数据进行(12，8)解码。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本方法首先对待存入SRAM中的图像数据以像素为单位进行纵向(12，8)码编，然后对每八个像素中的相同位数据进行横向(12，8)编码，SRAM中的图像数据按照两次编码格式进行存储，当发生单粒子翻转时，SRAM中存储的图像数据会被打翻，本发明对发生单粒子翻转的图像数据先进行横向(12，8)解码运算，此解码过程对数据有一定的纠错作用，之后对图像数据进行纵向(12，8)解码运算，此解码过程对数据进行第二次纠正，可以把存入SRAM中被单粒子打翻的图像数据纠正过来。本发明在占用资源是常规方法1/3的前提下，利用横向、纵向两次(12，8)解码纠错，能有效将被粒子打翻的数据进行纠正，从而克服了单粒子翻转对SRAM中存储数据的影响。

附图说明

图1为本发明的实现流程图；

图2为(12，8)编码原理图；

图3为(12，8)解码原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述：

如图1所示，本发明的实现过过程为：

(1)首先将图像数据在FPGA中先进行纵向编码，之后进行横向编码，将经过编码后的图像数据存入SRAM中，其中纵向编码的方法为：将图像数据以像素为单位进行(12，8)纵向编码存储；横向编码的方法为：对经过纵向编码后的图像数据进行横向编码存储，编码方式为对每八个像素中的相同位数据分别进行(12，8)编码；