基于ARM的高性能星載容錯計算機系統

　　根據兩臺計算機的工作狀態，星上電子系統可以分為正常、降級、警戒三個安全等級。正常狀態表示兩臺計算機均正常工作，其中一臺備份;降級狀態代表一臺正常工作，另外一臺已經失效并且電源已關閉;警戒狀態表示兩臺計算機均失效。在降級狀態下可以通過正常工作的計算機和地面遙控指令重啟失效計算機的電源，檢測其是否為不可恢復的故障。如果失效機能通過重新上電恢復正常工作，則系統恢復為正常安全等級。在警戒狀態下仲裁電路將給兩臺星載計算機強制重新上電，直到其中一臺恢復正常，對星載計算機進行最后的嘗試。

　　軟件設計方案

　　基于LPC2478的星上電子系統軟件采用C語言集成開發環境ADS軟件進行編寫。軟件采用模塊化設計，能夠對星上的各個設備進行統一的管理和操作，對星上設備狀態進行判斷和處理，并采用多級中斷保證系統的實時性。

　　星上軟件的結構主要采用循環和中斷的方式，見圖4。在完成處理器自身和設備的初始化之后，程序進入主循環。每個循環中需要完成各個通道的A/D采集和電平狀態檢測，對獲取的狀態信息進行分析比較，然后更新狀態數組。如果狀態數據檢測出現異常，程序將觸發軟件中斷，進入相應的故障處理程序。

　　對設備的操作和任務都采用中斷處理的方式，每個任務都有對應的中斷優先級和服務程序，高優先級的任務能夠中斷低優先級的任務。星上的數據采用集中的方式進行管理，每次操作都對固定的地址進行讀寫。狀態數據每隔5分鐘在FLASH內對應的隊列中存儲一次，地面能下載歷史狀態數據并進行星上狀態跟蹤。雙機還可以通過心跳信號共享對方的狀態數據。