抗輻照加固”龍芯”SOC的航天應(yīng)用研究——軟件設(shè)計(jì)與系統(tǒng)驗(yàn)證.pdf

1、隨著我國(guó)航天技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的衛(wèi)星應(yīng)用在通訊、資源探測(cè)、遙感、氣象、對(duì)地觀察等領(lǐng)域,衛(wèi)星的功能越來(lái)越強(qiáng),對(duì)星務(wù)管理和有效載荷控制的星載計(jì)算機(jī)提出了更高的要求。研發(fā)基于國(guó)產(chǎn)高性能CPU的星載計(jì)算機(jī)不僅可以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的航天任務(wù)的需求,而且對(duì)于保障星載計(jì)算機(jī)的安全,提高星載計(jì)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(jì)算機(jī)的處理器,龍芯CPU是中科院計(jì)算所采用正向設(shè)計(jì),完全擁有自主知識(shí)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(jì)算所對(duì)此芯片進(jìn)行了航天適應(yīng)性改造,設(shè)計(jì)出一款抗輻照加固龍芯2號(hào)Soc芯片,處理能力可達(dá)200MIPS。
　　 另一方面,傳統(tǒng)的星載計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)方法和開(kāi)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)能夠有效地解決這個(gè)問(wèn)題。vxWorks是美國(guó)風(fēng)河公司開(kāi)發(fā)的一款性能優(yōu)良的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),它及其開(kāi)發(fā)工具Tornado已被美國(guó)航空航天局、歐空局、日本宇宙開(kāi)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(shí)時(shí)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(xiàn)的3U工程樣機(jī)為硬件平臺(tái),移植VxWorks到該平臺(tái)上并對(duì)Soc的功能和航天適應(yīng)性能進(jìn)行驗(yàn)證,最終實(shí)現(xiàn)一臺(tái)由龍芯CPU+VxWorks構(gòu)成的高性能星載計(jì)算機(jī)。
　　 本文的主要工作是在硬件平臺(tái)需求的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)。BSP包并完成相關(guān)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。首先實(shí)現(xiàn)一個(gè)vxWorks最小系統(tǒng),完成了CPU初始化、內(nèi)存初始