[实用新型]一种用于对星载电子器件进行抗辐射加固的加固电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子器件抗辐射加固领域，具体涉及一种用于对星载电子器件进行抗辐射加固的加固电路。

背景技术

SPI是英语Serial Peripheral Interface的缩写，翻译为串行外围设备接口。SPI是一种高速的、全双工、同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。

SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。

(1)SDI：主设备数据输入，从设备数据输出；

(2)SDO：主设备数据输出，从设备数据输入；

(3)SCLK：时钟信号，由主设备产生；

(4)CS：从设备使能信号，由主设备控制。

其中，CS是由控制芯片确定是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时(高电位或低电位)，对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。

通讯是通过数据交换完成的，由于SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCLK时钟线存在的原因，由SCLK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。因此，至少需要8次时钟信号的改变(上沿和下沿为一次)，才能完成8位数据的传输。

SCLK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基于SPI的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCLK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。也就是说，主设备通过对SCLK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出，目前应用中的数据速率可达几Mbps的水平。

SPI用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。它只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通讯，这四条线是：串行时钟线(CSK)、主机输入/从机输出数据线(MISO)、主机输出/从机输入数据线(MOSI)、低电平有效从机选择线CS。当SPI工作时，在移位寄存器中的数据逐位从输出引脚(MOSI)输出(高位在前)，同时从输入引脚(MISO)接收的数据逐位移到移位寄存器(高位在前)。发送一个字节后，从另一个外围器件接收的字节数据进入移位寄存器中。即完成一个字节数据传输的实质是两个器件寄存器内容的交换。

星载电子系统面临严峻的空间辐射环境，重要器件的关键参数和配置指令等容易受到辐射的影响，而导致数据位出现翻转等情况，进而导致系统出现运行异常。而考虑到SPI总线的统一控制和高速传输特性，而且现在大部分器件都具有SPI通信协议，因此SPI总线可以用来实现对所有器件的统一管理。

但是，现有的SPI器件本身并没有用于抗辐射的加固措施，因此，若能够实现抗辐射加固，则能够更好地将SPI器件应用到星载环境中。

实用新型内容

针对，上述问题，本实用新型希望提供一种能够对星载电子器件进行抗辐射加固的加固电路。该加固电路不仅能够对星载电子系统中的SPI器件通过SPI总线进行统一配置管理，还可以有效提升器件和系统的抗辐射性能。

具体而言，本实用新型提供了一种用于对星载电子器件进行抗辐射加固的加固电路，其特征在于，所述加固电路包括：外部存储器、SPI控制总线电路，所述SPI控制总线电路包括中央控制模块和SPI总线控制状态机，所述加固电路与目标SPI器件相连，并对其进行控制，

所述外部存储器包括至少三个独立存储单元，每个存储单元保存一份SPI总线控制电路的参数以及SPI器件的配置寄存器值，SPI总线控制电路与所述外部存储器和所述目标SPI器件相连，用于管理和控制所述目标SPI器件，并且从外部存储器读取总线控制电路参数和配置寄存器值给所述中央控制模块和所述SPI总线控制状态机，