适用于微小卫星在轨更新与模式切换的FPGA配置方案设计

发布时间：2021-02-22 07:01

　　随着FPGA工艺的进步和性能的提升,型号装备的需求愈加向着小型化、低功耗和高度集成化发展。通过论述3种7系列XILINX FPGA远程更新的方案,比较得出一种适合微小卫星在轨更新的FPGA配置方案,并基于Artix-7与SPI Flash的硬件平台完成了对该配置方案的测试与验证。通过内部配置访问端口（ICAPE2）传输控制命令,用户可以自行选择跳转地址和加载时间,并在多个镜像中跳转。实验结果表明,该配置方案占用的硬件资源小,满足高复杂度配置文件的分时加载,降低了功耗,适应于当前微小卫星的设计潮流。 

【文章来源】：通信技术. 2020,53(06)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图1 双镜像配置模式加载流程

内部配置访问端口（Internal Configuration Access Port,ICAPE2）可以在FPGA中以原语的方式被调用。ICAPE2允许用户在FPGA阵列层面访问配置功能，配置命令或数据可以从FPGA阵列的配置逻辑中被读写。ICAPE2的模块结构如图2所示，模块的端口描述见表2。可以通过ICAPE可以向FPGA发送IPROG指令和热启动的起始地址（Warm Boot Start Address,WBSTAR）等信息，进而实现配置切换[3]。3.2 用户自定义切换更新的设计实现

3种FPGA远程配置方案的综合比较如表4所示。可见，相较于FPGA直接读写更新FLASH和双镜像更新方案，用户自定义切换的更新方案更加适合于微小卫星在轨更新的应用场景。5 结语

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Kintex7和SPI Flash实现FPGA的多重加载[J]. 陈岚,李纪云,朱人杰.  电子技术应用. 2014(07)
[2]基于SPI FLASH的FPGA多重配置[J]. 李平,吴晓,山寿.  现代电子技术. 2013(22)
[3]基于Xilinx-Spartan6 FPGA的MultiBoot设计的实现[J]. 刘钊,杜永锋,许知博.  电子科技. 2012(03)

博士论文
[1]SRAM型FPGA的单粒子效应评估技术研究[D]. 王忠明.清华大学 2011



本文编号：3045629