[发明专利]一种星载混合网络架构处理模块及通信方法

说明书

本发明提出一种星载混合网络架构高性能处理模块及通信方法，包括若干个一级设备，每个一级设备连接若干个分系统设备，一级设备之间以时间触发以太网进行通信，一级设备与其分系统设备之间采用1553B总线或CAN总线进行通信；一级设备包括S698PM处理器。解决现有技术下多级总线带来的信息融合效能较低、系统结构复杂，总线通信带宽流水受限，以及嵌入式计算机的性能较低的问题。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，涉及一种基于S698PM抗辐照多核处理器及时间触发以太网的星载一体化网络架构高性能处理模块及通信方法。

背景技术

在处理器应用方面，目前我国在研的星载计算机使用的处理器芯片，有70％以上的型谱选型、85％以上的在轨运行数量均使用SPARC架构处理器。基于SPARCV8架构的处理器最高主频100MHz。

近些年来，用户对星载计算机在轨实时数据处理的需求不断增长，同时载荷图像像素、雷达分辨率等指标的提高，要实时处理的数据量成几何级增长，当前处理器已无法满足系统需求，国产化多核高性能处理器的应用已迫在眉睫。

在总线应用方面，目前国内星载综合电子系统一般采取多层级总线架构，总线间通信协议不兼容、传输控制复杂。例如使用较多的1553B总线、CAN总线等均是基于事件触发的总线系统，通信速率低、时延大，且整个系统结构复杂、通信带宽受限、多总线信息融合效能低。急需一种高速率、强实时、标准化的总线设计技术。

面对民用空间基础设施建设以及新型重大项目中对星载综合电子系统性能提升的研制需求，需要加强平台管理和数据处理的综合应用能力，突破基于多核、国产化、抗辐照处理器的高性能计算技术，高速率、强实时、高稳定总线系统设计，大幅提升星载电子系统的信息处理能力、网络服务能力和综合保障能力，促进卫星综合电子系统往高性能、智能化、网络化发展。

发明内容

本发明提出一种星载混合网络架构处理模块及通信方法，旨在解决现有技术下多级总线带来的信息融合效能较低、系统结构复杂，总线通信带宽流水受限，以及嵌入式计算机的性能较低的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种星载混合网络架构高性能处理模块，包括若干个一级设备，每个一级设备连接若干个分系统设备，一级设备之间以时间触发以太网进行通信，一级设备与其分系统设备之间采用1553B总线或CAN总线进行通信；一级设备包括S698PM处理器。

优选的，一级设备包括TTE端系统模块，一级设备之间通过TTE端系统模块实现时间触发以太网进行通信。

进一步的，TTE端系统模块包括TTE端系统控制器、时钟电路、配置器件FLASH、内存芯片DDR3和以太网PHY芯片；时钟电路、配置器件FLASH、内存芯片DDR3、以太网PHY芯片和复位电路均与TTE端系统控制器连接。

进一步的，TTE端系统模块与S698PM处理器采用EMIF接口连接。

进一步的，S698PM处理器的S698PM芯片上设置有以太网控制器；一级设备之间通过TTE端系统模块或以太网控制器实现时间触发以太网进行通信。

进一步的，一级设备包括时钟电路和FPGA；时钟电路与S698PM处理器连接，FPGA通过EMIF接口将S698PM处理器与TTE端系统模块连接。

优选的，S698PM处理器的S698PM芯片上设置有1553B总线控制器和/或CAN总线控制器，用于实现一级设备与其分系统设备之间的1553B总线或CAN总线通信。

优选的，S698PM处理器的S698PM芯片上设置有调试支持单元。

所述的星载混合网络架构高性能处理模块的通信方法，在一级设备之间以时间触发以太网作为分时网络进行通信，一级设备与其分系统设备之间采用1553B总线或CAN总线作为二级网络进行通信。