基于CCS开发环境下Flash算法的研究与实现

在CCS调用TI自带的Flash算法操作片上Flash时因擦除、编程和校验耗时比较长,很容易导致系统硬件看门狗计数溢出引发系统复位。传统的处理方法需要用户每次烧写Flash时对硬件或软件进行修改。对于成品系统板存在很大的人为因素。为了避免上述人为因素导致产品被锁住的潜在风险,提供了一套通用、易于实现、可排除人为因素的Flash算法:替代CCS自带的Flash算法,使其增加看门狗喂狗函数指针或用户定制的其他功能函数指针,从而解决CCS操作Flash时用户无法喂狗或其他功能的尴尬局面。试验结果表明,该Flash算法可按用户需求添加定制功能及喂狗函数,避免对软件或硬件的改动,提升了系统在调试阶段的稳定性、可靠性等。

CAN节点通讯及处理的强度测试设计

随着现场总线技术的发展,CAN总线作为典型的现场总线之一,已得到广泛应用。针对CAN节点安全性、可靠性验证要求之一强度测试,给出了一个设计和实现,此设计的核心是一个具有USB2.0接口的双通道CAN总线实时数据转发器。通过高性能的MCU实现了实时CAN数据的收发,以及与主机之间的实时数据交换,用以检测被测CAN节点的数据收发和处理性能及设计余量,该转发器可以实现CAN连续帧的收发,帧间隙可以控制在几十微秒内。通过与主机测试软件协同工作,可对CAN节点进行强度和性能测试。另外若配置主机分析软件,也可以作为CAN双总线的协议分析仪,并且采用USB接口供电设计使用携带方便。

可重构数据模拟器的设计与实现

为支持飞行器信息终端研制过程中的调试、测试、系统联试及排故,需要研制多个数据模拟器。基于此,采用数据库和解释器相结合的方法设计可重构数据模拟器,通过硬件重配置和软件重构实现针对不同需求的多个数据模拟器。应用结果表明,该数据模拟器性能稳定、配置灵活、功能可重构性强。

磁隔离技术在GPS信号模拟源设计中的应用

随着计算机技术的发展,测试技术和方法也取得较大的进步。在对测试的安全性和可靠性要求越来越高的同时,对测试系统也提出了许多新的要求,如集成度高、便携、小功耗和耐用等。针对某星载设备的测试要求,以及适于高温环境、安全、高可靠需要,研究并比较了几种信号隔离技术的优缺点,最终选用了磁隔离技术,设计并实现了具有信号隔离功能和USB接口的便携式GPS信号模拟源及上位机软件。经过高温环境测试,信号输出稳定,输出波形无失真,已成功应用到航天器的测试中。通过使用,磁耦隔离相比传统的光耦隔离,具有对高温的敏感性低、适用高速率传输、低功耗、小体积、通道间匹配度好且通道配置灵活等诸多优势。

舱门快速检漏仪——载人航天器的“门神”

中国空间站是中国载人航天三步走战略的第三步,这个阶段中国将掌握近地轨道空间组装、近地轨道长时间有人驻留等技术。空间站由节点舱将核心舱和两个空间实验舱(即“梦天”“问天”)联结形成T字型结构,节点舱还提供一个对接口与神舟载人飞船对接,核心舱另一端有一个对接口与天舟货运飞船对接,形成更大的“+”构型。这些舱都是加压舱,航天员在空间站工作和生活时,维持舱内正常生活所需的气压对于航天员的生命安全至关重要。在空间站建造过程及15年的运营期间,会有多艘载人飞船和货运飞船与其对接,一批又一批的航天员将在轨开展长期的科学实验工作。航天员在空间站工作和生活时,要经常往返于各个舱段间,穿舱、出舱活动中打开和关闭舱门有可能改变舱门的密封状态,飞船和舱段的对接和分离也有可能破坏界面的密封,给航天员的生命安全造成隐患。如何准确而快速地检测出舱门的密封情况成为一项非常重要的工作。

DSP处理器单粒子翻转率测试系统的研制

航天器及其内部元器件在太空中会受到单粒子效应(SEE)带来的威胁,因此航天用电子器件在装备前必须进行抗SEE能力的测试评估。针对传统测试方法存在的测试系统程序容易在辐照过程崩溃、统计翻转数不准确、单粒子闩锁(SEL)辨别不清晰和忽略内核翻转统计等问题,设计了一种测试系统,通过片外加载与运行程序从而减少因辐照导致片内程序异常的现象;通过片外主控电路统计被测电路翻转数使统计翻转结果准确;通过主控电路控制被测电路时钟供给排除因频率增加导致电流过大而误判发生SEL的情况;通过内核指令集统计内核翻转数。实验结果表明,该测试系统可以实时全面地监测数字信号处理器(DSP)的SEE,并有效防止辐照实验器件(DUT)因SEL而失效。

基于Ethernet的冗余CAN总线协议转换器设计

采用Ethernet接口的CAN总线协议转换器,可实现通过以太网接口方便地监听CAN总线上的数据,实现总线数据的收发等功能。文中以单片机C8051F340、以太网接口芯片CP2200和CAN总线协议芯片SJA1000等为硬件平台,设计了一个以太网与CAN总线的协议转换电路,实现了通过以太网进行CAN冗余总线的协议分析、总线数据的远程监控等功能。同时采用双通道CAN总线的冗余设计以提高电路的可靠性,而以太网端口供电的设计,使其具有携带方便、易于操作的特点。该设计已在航天器地面测试设备中得到很好的应用,其性价比高、实用性强的特点,非常适合工业控制领域。

基于FPGA的Flexray IP核通信的研究与实现

目前从航天工程角度来看,CAN和1553B的速率、可靠性和成本指标在航天系统中应用最为适宜。但是对于安全等级要求更高的系统则需一个新的标准。尤其是对故障容错与时间确定性需求不断增加的系统。Flex Ray通过在确定的时隙中传递信息,以及在两个通道上的故障容错和冗余信息的传送,满足了这些新增加的要求。然而,集成着Flex Ray IP的芯片目前主要满足的是汽车安全等级而不能满足宇航级。通过对集成着Flex Ray IP核的CPU进行筛选和加固会导致芯片费用昂贵。基于以上问题,本文选用满足宇航级的FPGA来实现Flex Ray通信控制器,这种方法既可以简化Flex Ray节点的硬件复杂度和成本,也为Flex Ray的实现新添了一种方法。并且为其在航天领域的应用做出相应的研究。经测试可知两个节点可以正常稳定通信。