[发明专利]基于FPGA的高可靠导航敏感器抗单粒子翻转装置

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的高可靠导航敏感器抗单粒子翻转装置，包括：监测单元，其用于监测信号跳变沿的个数；第一标识输出单元，其输入端连接于监测单元，用于在监测窗口预设的时长中，当信号跳变沿个数小于预设阈值时输出一第一异常标识信号；控制单元，其输入端连接于标识输出单元，用于根据所述的第一异常标识信号停止对看门狗芯片进行喂狗。

技术领域

本发明特别涉及一种基于FPGA的高可靠导航敏感器抗单粒子翻转装置。

背景技术

导航敏感器是目前卫星或星体环绕器上用的很多的一种姿态敏感器，是一种光学成像和定姿的精密装置。通过驱动探测器成像，图像处理包括图像滤波、非均匀矫正和边缘提取等过程。通过提取的边缘点来计算敏感器的姿态。以上的全部过程都在FPGA实现，而现在导航敏感器的主流FPGA芯片为SARM型。然而SRAM型的FPGA在太空中易发生单粒子翻转，使得产品不能正常工作。通过对整个系统的程序中的关键信号实时的检测，来判断产品是否工作正常。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于FPGA的高可靠导航敏感器抗单粒子翻转装置，可以有效的抵消FPGA在太空中发生单粒子翻转所造成的不利影响。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于FPGA的高可靠导航敏感器抗单粒子翻转逻辑电路，其特点是，包括：

监测单元，其用于监测信号跳变沿的个数；

第一标识输出单元，其输入端连接于监测单元，用于在监测窗口预设的时长中，当信号跳变沿个数小于预设阈值时输出一第一异常标识信号；

控制单元，其输入端连接于标识输出单元，用于根据所述的第一异常标识信号停止对看门狗芯片进行喂狗。

所述的监测单元还用于监测信号在监测窗口的预设时长内是否恒定不变。

还包括：

第二标识输出单元，其输入端连接于监测单元，当信号在监测窗口的预设时长内变化时输出一第二异常标识信号；

所述的控制单元还根据第二异常标识信号停止对看门狗芯片进行喂狗。

所述的看门狗芯片停止接收喂狗信号后，控制FPGA复位重启。

所述的第一标识输出单元在监测窗口预设的时长中，当信号跳变沿个数大于或等于预设阈值时输出一第一正常标识信号，所述的控制单元根据所述的第一正常标识信号持续对看门狗芯片进行喂狗。

所述的第二标识输出单元在监测窗口的预设时长内信号保持不变时输出一第二正常标识信号，所述的控制单元根据所述的第二正常标识信号持续对看门狗芯片进行喂狗。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

全面性。可以对系统的全部的关键信号进行检测，来判断产品是否工作正常。

定时检测。通过设定检测窗的起始时刻和终止时刻来设定检测时间窗，对信号的上升或下降沿计数来判断是否达到所设阈值或信号是否为恒定不变的值，达到了所设阈值或信号恒定不变，并对计时器定时清零，达到实施检测的目的。

有效性。对于非反熔丝类型的FPGA而言，在太空中发生单粒子翻转是必然的。而FPGA又是导航敏感器的重要器件，FPGA的工作异常直接会导致导航敏感器的工作异常。本专利设计的防止单粒子翻转逻辑电路，能有效的抵抗FPGA发生单粒子翻转所带来的不利影响。防止单粒子翻转逻辑电路通过与硬件看门狗电路配合使用，来控制导航敏感器的复位重启，从FLASH重新加载程序，来达到刷新程序的目的，抵抗FPGA发生单粒子翻转所造成的不利影响。

附图说明

图1为本发明一种基于FPGA的高可靠导航敏感器抗单粒子翻转装置结构图。