星載環境FPGA軟件在軌重加載的一種方法

當CPLD接到DSP發送的進行SelectMAP并行加載命令時，CPLD根據DSP端口的映射進行SelectMAP并行加載，SelectMAP加載具體實現流程如圖8所示。
在SelectMAP并行加載過程中，CPLD負責在DSP和FPGA之間建立一個同步接口，將DSP傳送的配置數據包進行相應的處理，生成滿足Select MAP加載時序的時鐘、數據及控制信號，傳輸至FPGA，實現對FPGA的SelectMAP加載。
CPLD軟件采用了一個狀態機，實現接收DSP命令進行PROM從串加載或者進行SelectMAP并行加載，狀態機的流程如圖9所示。
3．3 加載文件格式
對FPGA進行加載的文件格式為*．bin文件，通過bitgen產生，*．bin文件只包含FPGA配置數據，不包含任何文件信息。

4 測試驗證
建立測試環境，利用測試計算機(含1553B板卡及控制軟件)模擬星上控制計算機，對該FPGA重加載電
路進行測試，獲得如下測試結果：
(1)在DSP軟件中置PROM加載狀態，上電后，FPGA從PROM加載，FPGA運行狀態正常；
(2)在DSP軟件中置SelectMAP加載狀態，上電后，DSP從FLASH中讀取配置數據，通過CPLD對FPGA進行加載，FPGA運行狀態正常；
(3)在DSP軟件中置SelectMAP加載狀態，上電后，測試計算機通過1553B將新的配置數據傳輸至DSP，DSP通過CPLD對FPGA進行加載，FPGA運行狀態正常。
(4)上電后，測試計算機通過1553B將新的配置數據傳輸至DSP，DSP將配置數據燒寫至FLASH或者PROM，并置加載狀態，上電后能實現新配置數據的加載。
通過以上測試表明，該電路具備FPGA星載環境下的在軌重加載功能。

5 結論
本文介紹了星載環境下通過1553B接口實現FPGA在軌重加載的方法，并完成了相應的硬件電路設計實現，通過實驗室測試驗證，證明本文所描述的星載環境FPGA在軌重加載方法設計思想合理可行，不僅能滿足星載環境下FPGA軟件的更新升級，還能實現FPGA軟件功能模塊的自身故障修復，并且能靈活地實現衛星應用功能的領域擴展，最大限度提高衛星系統的利用率。