抗輻照加固”龍芯”SOC的航天應(yīng)用研究——軟件設(shè)計與系統(tǒng)驗證.pdf

1、隨著我國航天技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的衛(wèi)星應(yīng)用在通訊、資源探測、遙感、氣象、對地觀察等領(lǐng)域,衛(wèi)星的功能越來越強(qiáng),對星務(wù)管理和有效載荷控制的星載計算機(jī)提出了更高的要求。研發(fā)基于國產(chǎn)高性能CPU的星載計算機(jī)不僅可以滿足日益增長的航天任務(wù)的需求,而且對于保障星載計算機(jī)的安全,提高星載計算機(jī)的可靠性具有極為重要的意義。
　　 本課題選用龍芯CPU作為星載計算機(jī)的處理器,龍芯CPU是中科院計算所采用正向設(shè)計,完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能3

2、2位處理器。為適應(yīng)龍芯CPU在航天任務(wù)中的應(yīng)用,中科院計算所對此芯片進(jìn)行了航天適應(yīng)性改造,設(shè)計出一款抗輻照加固龍芯2號Soc芯片,處理能力可達(dá)200MIPS。
　　 另一方面,傳統(tǒng)的星載計算機(jī)軟件設(shè)計方法和開發(fā)手段已逐漸不適應(yīng)日益復(fù)雜的任務(wù)要求,而引入實時操作系統(tǒng)能夠有效地解決這個問題。vxWorks是美國風(fēng)河公司開發(fā)的一款性能優(yōu)良的嵌入式實時操作系統(tǒng),它及其開發(fā)工具Tornado已被美國航空航天局、歐空局、日本宇宙開發(fā)事業(yè)團(tuán)等

3、機(jī)構(gòu)用于火箭、航天飛機(jī)、衛(wèi)星控制等實時性要求極高的領(lǐng)域。
　　 本課題以抗輻照加固龍芯Soc為處理器,采用基于CPCI總線的3U工程樣機(jī)為硬件平臺,移植VxWorks到該平臺上并對Soc的功能和航天適應(yīng)性能進(jìn)行驗證,最終實現(xiàn)一臺由龍芯CPU+VxWorks構(gòu)成的高性能星載計算機(jī)。
　　 本文的主要工作是在硬件平臺需求的基礎(chǔ)上設(shè)計。BSP包并完成相關(guān)測試實驗。首先實現(xiàn)一個vxWorks最小系統(tǒng),完成了CPU初始化、內(nèi)存初始