基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法，具體為：1：在衛(wèi)星接收機(jī)的主處理器的多緩沖通道同步串口上復(fù)用模擬同步串口功能；2：該功能用于主處理器與衛(wèi)星接收機(jī)的捕獲單元模塊之間的通信；3.1：上位機(jī)通過(guò)捕獲單元模塊中的邏輯器件將在線升級(jí)數(shù)據(jù)傳送到主處理器；3.2：主處理器對(duì)在線升級(jí)數(shù)據(jù)校驗(yàn)容錯(cuò)后，發(fā)送到邏輯器件的并口；3.3：邏輯器件收到在線升級(jí)數(shù)據(jù)后，向邏輯器件的外圍存儲(chǔ)器寫(xiě)入在線升級(jí)數(shù)據(jù)；3.4：如果邏輯器件收到地址觸發(fā)結(jié)束標(biāo)志，則執(zhí)行3.5，否則，執(zhí)行3.3；3.5：主處理器向邏輯器件寫(xiě)啟動(dòng)首地址；4：使衛(wèi)星接收機(jī)重新上電或復(fù)位，邏輯器件通過(guò)讀啟動(dòng)首地址進(jìn)行在線加載；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)成本低。
【專利說(shuō)明】基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法
[0001](一)、【技術(shù)領(lǐng)域】:本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法，特別涉及一種基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法。
[0002](二)、【背景技術(shù)】:目前，衛(wèi)星接收機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，已深入應(yīng)用到導(dǎo)航授時(shí)的電子設(shè)備中。由于衛(wèi)星接收機(jī)自身小型化和低功耗因素的限制，使其外圍接口極為簡(jiǎn)單。在這種特定因素的限制下，當(dāng)不同廠家推出的接收機(jī)算法及性能進(jìn)行完善與提高時(shí)，會(huì)造成用戶對(duì)新版本的更新極其不便，接收機(jī)廠家給用戶的升級(jí)必須到終端單個(gè)進(jìn)行加載，這就使接收機(jī)的后期維護(hù)費(fèi)用增加，從某種意義上說(shuō)，限制了接收機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展。因此，對(duì)衛(wèi)星接收機(jī)的在線加載是一項(xiàng)重要的技術(shù)。
[0003]從現(xiàn)有的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載現(xiàn)狀來(lái)看有三種主流方法:一種是基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加載的方法，另一種是基于USB進(jìn)行加載的方法，還有就是基于串口的方法。對(duì)于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加載的方法，由于接收機(jī)本身要具備擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接口，其適用于電力等大型設(shè)備，不考慮小型化與功耗參數(shù)；而基于USB加載的方法是針對(duì)接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案中具有USB功能的器件(如ARM等)，由于這些器件本身接口廣泛，適合應(yīng)用于導(dǎo)航定位型的接收機(jī)中；而基于串口的方式，由于其接口方便，適合于大多數(shù)處理器的應(yīng)用。
[0004](三)、
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法，該方法能夠在不增加硬件成本的前提下實(shí)現(xiàn)在線加載，實(shí)現(xiàn)成本低。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法，含有下列步驟:
步驟1:在衛(wèi)星接收機(jī)的主處理器的多緩沖通道同步串口上，復(fù)用SPI接口功能和模擬同步串口功能；主處理器為DSP數(shù)字信號(hào)處理器；
步驟2:模擬同步串口功能用于主處理器與衛(wèi)星接收機(jī)的捕獲單元模塊之間的DMA通信，多緩沖通道同步串口上時(shí)分復(fù)用SPI接口功能，該SPI接口功能用于主處理器對(duì)衛(wèi)星接收機(jī)的SPI接口存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)；多緩沖通道同步串口實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)與主處理器間多同步串口的不同數(shù)據(jù)類型間高速交互，完成接收機(jī)觀測(cè)量和電文的數(shù)據(jù)傳遞；
步驟3:在衛(wèi)星接收機(jī)內(nèi)部通過(guò)共享內(nèi)存的方法對(duì)主處理器的程序進(jìn)行在線加載，主處理器通過(guò)捕獲單元模塊中的邏輯器件與上位機(jī)間進(jìn)行在線升級(jí)數(shù)據(jù)的傳送；具體步驟如下:
步驟3.1:上位機(jī)通過(guò)捕獲單元模塊中的邏輯器件將在線升級(jí)數(shù)據(jù)傳送到主處理器，在線升級(jí)數(shù)據(jù)的格式為數(shù)據(jù)幀格式；
步驟3.2:主處理器通過(guò)數(shù)據(jù)幀的幀頭區(qū)分在線升級(jí)數(shù)據(jù)的類型，主處理器對(duì)在線升級(jí)數(shù)據(jù)校驗(yàn)容錯(cuò)后，發(fā)送到邏輯器件的并口 ；
步驟3.3:邏輯器件收到在線升級(jí)數(shù)據(jù)后，通過(guò)存儲(chǔ)單元地址增加的方式向邏輯器件的外圍存儲(chǔ)器寫(xiě)入在線升級(jí)數(shù)據(jù)；
步驟3.4:如果邏輯器件的并口收到主處理器發(fā)出的地址觸發(fā)結(jié)束標(biāo)志，則完成數(shù)據(jù)更新，并執(zhí)行步驟3.5，否則，執(zhí)行步驟3.3 ； 步驟3.5:主處理器向邏輯器件的并口寫(xiě)啟動(dòng)首地址；
步驟4:使衛(wèi)星接收機(jī)重新上電或復(fù)位，這時(shí)，邏輯器件通過(guò)讀啟動(dòng)首地址進(jìn)行衛(wèi)星接收機(jī)的在線加載。邏輯器件從首地址開(kāi)始執(zhí)行，而主處理器則從不同的地址扇區(qū)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0006]通過(guò)主處理器自身的軟件配置，使多緩沖通道同步串口工作于時(shí)鐘停止主模式下，即SPI接口功能模式下；所述SPI接口存儲(chǔ)器完成星歷和歷書(shū)的存儲(chǔ)，以保證接收機(jī)的快速跟蹤捕獲功能，實(shí)現(xiàn)熱啟動(dòng)捕獲跟蹤功能。
[0007]模擬同步串口功能的工作模式為標(biāo)準(zhǔn)幀串口模式，主處理器為從模式，邏輯器件為主模式，衛(wèi)星接收機(jī)重新上電或復(fù)位時(shí)，主處理器一直處于等待接收數(shù)據(jù)狀態(tài)，邏輯器件從其外圍存儲(chǔ)器中讀出主處理器的程序，并判斷加載的首地址，通過(guò)模擬同步串口功能，以位寬16位字方式對(duì)主處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)加載，當(dāng)主處理器接收完成后，向邏輯器件寫(xiě)主處理器啟動(dòng)成功地址觸發(fā)，主處理器啟動(dòng)完成，邏輯器件則向下進(jìn)行程序運(yùn)行，這樣就完成了主處理器程序的在線加載。
[0008]步驟3.1中，上位機(jī)先將在線升級(jí)數(shù)據(jù)傳送給邏輯器件，邏輯器件收到后通過(guò)判斷代碼的正確性與完整性，進(jìn)行轉(zhuǎn)換邏輯，然后，邏輯器件再通過(guò)模擬同步串口功能，以位寬32位字方式將在線升級(jí)數(shù)據(jù)傳送到主處理器。主處理器的時(shí)鐘來(lái)自外來(lái)邏輯器件，時(shí)鐘工作在1M左右；當(dāng)主處理器配置完成后，通過(guò)DMA中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，在主處理器中通過(guò)幀協(xié)議類型進(jìn)行區(qū)分處理，對(duì)于實(shí)時(shí)性能要求不高的類型在中斷中設(shè)標(biāo)志，通過(guò)主程序輪詢標(biāo)志位來(lái)處理，如升級(jí)包數(shù)據(jù)，外部串口設(shè)置參數(shù)等。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
1.本發(fā)明在不增加衛(wèi)星接收機(jī)硬件連接的基礎(chǔ)上，通過(guò)通信鏈路的復(fù)用技術(shù)，使數(shù)據(jù)鏈路多通道同步串口工作于標(biāo)準(zhǔn)幀串口和SPI同步串口中，數(shù)據(jù)通過(guò)硬件DMA通道進(jìn)行地址映射，傳送完成后通過(guò)中斷來(lái)通知主處理器處理接收數(shù)據(jù)，既不影響衛(wèi)星接收機(jī)的實(shí)時(shí)性，又不增加硬件成本。而且，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯器件與主處理器的程序代碼的內(nèi)存共處，減少了硬件開(kāi)銷與成本。本發(fā)明適用于低成本、低功耗、高性能的衛(wèi)星接收機(jī)。
[0010]2.本發(fā)明解決了衛(wèi)星接收機(jī)的主處理器沒(méi)有串口和不能自啟動(dòng)的問(wèn)題，
提供了主處理器程序的實(shí)時(shí)加載功能。
[0011]3.本發(fā)明采用DMA技術(shù)，使主處理器與邏輯器件之間直接進(jìn)行內(nèi)存互換，減少了主處理器的接口處理時(shí)間。
[0012]4.本發(fā)明的主處理器與邏輯器件的并口操作使主處理器在接口處理上得到簡(jiǎn)化，以利于主處理器將工作重點(diǎn)放在衛(wèi)星跟蹤與定位授時(shí)上。
[0013](四)、說(shuō)明書(shū)附圖:
圖1為多緩沖通道同步串口復(fù)用為SPI接口功能時(shí)的時(shí)序圖；
圖2為多緩沖通道同步串口復(fù)用為模擬同步串口功能時(shí)的時(shí)序圖。
[0014](五)、【具體實(shí)施方式】:
基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法含有下列步驟:
步驟1:在衛(wèi)星接收機(jī)的主處理器的多緩沖通道同步串口上，復(fù)用SPI接口功能和模擬同步串口功能；主處理器為DSP數(shù)字信號(hào)處理器； 步驟2:模擬同步串口功能用于主處理器與衛(wèi)星接收機(jī)的捕獲單元模塊之間的DMA通信，多緩沖通道同步串口上時(shí)分復(fù)用SPI接口功能，該SPI接口功能用于主處理器對(duì)衛(wèi)星接收機(jī)的SPI接口存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)；多緩沖通道同步串口實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)與主處理器間多同步串口的不同數(shù)據(jù)類型間高速交互，完成接收機(jī)觀測(cè)量和電文的數(shù)據(jù)傳遞；
步驟3:在衛(wèi)星接收機(jī)內(nèi)部通過(guò)共享內(nèi)存的方法對(duì)主處理器的程序進(jìn)行在線加載，主處理器通過(guò)捕獲單元模塊中的邏輯器件與上位機(jī)間進(jìn)行在線升級(jí)數(shù)據(jù)的傳送；具體步驟如下:
步驟3.1:上位機(jī)通過(guò)捕獲單元模塊中的邏輯器件將在線升級(jí)數(shù)據(jù)傳送到主處理器，在線升級(jí)數(shù)據(jù)的格式為數(shù)據(jù)幀格式；
步驟3.2:主處理器通過(guò)數(shù)據(jù)幀的幀頭區(qū)分在線升級(jí)數(shù)據(jù)的類型，主處理器對(duì)在線升級(jí)數(shù)據(jù)校驗(yàn)容錯(cuò)后，發(fā)送到邏輯器件的并口 ；
步驟3.3:邏輯器件收到在線升級(jí)數(shù)據(jù)后，通過(guò)存儲(chǔ)單元地址增加的方式向邏輯器件的外圍存儲(chǔ)器寫(xiě)入在線升級(jí)數(shù)據(jù)；
步驟3.4:如果邏輯器件的并口收到主處理器發(fā)出的地址觸發(fā)結(jié)束標(biāo)志，則完成數(shù)據(jù)更新，并執(zhí)行步驟3.5，否則，執(zhí)行步驟3.3 ；
步驟3.5:主處理器向邏輯器件的并口寫(xiě)啟動(dòng)首地址；
步驟4:使衛(wèi)星接收機(jī)重新上電或復(fù)位，這時(shí)，邏輯器件通過(guò)讀啟動(dòng)首地址進(jìn)行衛(wèi)星接收機(jī)的在線加載。邏輯器件從首地址開(kāi)始執(zhí)行，而主處理器則從不同的地址扇區(qū)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0015]通過(guò)主處理器自身的軟件配置，使多緩沖通道同步串口工作于時(shí)鐘停止主模式下，即SPI接口功能模式下(如圖1所示)；所述SPI接口存儲(chǔ)器完成星歷和歷書(shū)的存儲(chǔ)，以保證接收機(jī)的快速跟蹤捕獲功能，實(shí)現(xiàn)熱啟動(dòng)捕獲跟蹤功能。
[0016]模擬同步串口功能的工作模式為標(biāo)準(zhǔn)幀串口模式(如圖2所示)，主處理器為從模式，邏輯器件為主模式，衛(wèi)星接收機(jī)重新上電或復(fù)位時(shí)，主處理器一直處于等待接收數(shù)據(jù)狀態(tài)，邏輯器件從其外圍存儲(chǔ)器中讀出主處理器的程序，并判斷加載的首地址，通過(guò)模擬同步串口功能，以位寬16位字方式對(duì)主處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)加載，當(dāng)主處理器接收完成后，向邏輯器件寫(xiě)主處理器啟動(dòng)成功地址觸發(fā)，主處理器啟動(dòng)完成，邏輯器件則向下進(jìn)行程序運(yùn)行，這樣就完成了主處理器程序的在線加載。
[0017]步驟3.1中，上位機(jī)先將在線升級(jí)數(shù)據(jù)傳送給邏輯器件，邏輯器件收到后通過(guò)判斷代碼的正確性與完整性，進(jìn)行轉(zhuǎn)換邏輯，然后，邏輯器件再通過(guò)模擬同步串口功能，以位寬32位字方式將在線升級(jí)數(shù)據(jù)傳送到主處理器。主處理器的時(shí)鐘來(lái)自外來(lái)邏輯器件，時(shí)鐘工作在1M左右；當(dāng)主處理器配置完成后，通過(guò)DMA中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，在主處理器中通過(guò)幀協(xié)議類型進(jìn)行區(qū)分處理，對(duì)于實(shí)時(shí)性能要求不高的類型在中斷中設(shè)標(biāo)志，通過(guò)主程序輪詢標(biāo)志位來(lái)處理，如升級(jí)包數(shù)據(jù)，外部串口設(shè)置參數(shù)等。
【權(quán)利要求】
1.一種基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法，其特征是:含有下列步驟: 步驟1:在衛(wèi)星接收機(jī)的主處理器的多緩沖通道同步串口上，復(fù)用SPI接口功能和模擬同步串口功能； 步驟2:模擬同步串口功能用于主處理器與衛(wèi)星接收機(jī)的捕獲單元模塊之間的DMA通信，多緩沖通道同步串口上時(shí)分復(fù)用SPI接口功能，該SPI接口功能用于主處理器對(duì)衛(wèi)星接收機(jī)的SPI接口存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)； 步驟3:具體如下: 步驟3.1:上位機(jī)通過(guò)捕獲單元模塊中的邏輯器件將在線升級(jí)數(shù)據(jù)傳送到主處理器，在線升級(jí)數(shù)據(jù)的格式為數(shù)據(jù)幀格式； 步驟3.2:主處理器通過(guò)數(shù)據(jù)幀的幀頭區(qū)分在線升級(jí)數(shù)據(jù)的類型，主處理器對(duì)在線升級(jí)數(shù)據(jù)校驗(yàn)容錯(cuò)后，發(fā)送到邏輯器件的并口 ； 步驟3.3:邏輯器件收到在線升級(jí)數(shù)據(jù)后，通過(guò)存儲(chǔ)單元地址增加的方式向邏輯器件的外圍存儲(chǔ)器寫(xiě)入在線升級(jí)數(shù)據(jù)； 步驟3.4:如果邏輯器件的并口收到主處理器發(fā)出的地址觸發(fā)結(jié)束標(biāo)志，則完成數(shù)據(jù)更新，并執(zhí)行步驟3.5，否則，執(zhí)行步驟3.3 ； 步驟3.5:主處理器向邏輯器件的并口寫(xiě)啟動(dòng)首地址； 步驟4:使衛(wèi)星接收機(jī)重新上電或復(fù)位，這時(shí)，邏輯器件通過(guò)讀啟動(dòng)首地址進(jìn)行衛(wèi)星接收機(jī)的在線加載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法，其特征是:通過(guò)所述主處理器自身的軟件配置，使多緩沖通道同步串口工作于時(shí)鐘停止主模式下，即SPI接口功能模式下；所述SPI接口存儲(chǔ)器完成星歷和歷書(shū)的存儲(chǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法，其特征是:所述模擬同步串口功能的工作模式為標(biāo)準(zhǔn)幀串口模式，主處理器為從模式，邏輯器件為主模式，衛(wèi)星接收機(jī)重新上電或復(fù)位時(shí)，邏輯器件從其外圍存儲(chǔ)器中讀出主處理器的程序，并判斷加載的首地址，通過(guò)模擬同步串口功能，以位寬16位字方式對(duì)主處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)加載，完成主處理器程序的在線加載。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星接收機(jī)在線加載方法，其特征是:所述步驟3.1中，上位機(jī)先將在線升級(jí)數(shù)據(jù)傳送給邏輯器件，邏輯器件再通過(guò)模擬同步串口功能，以位寬32位字方式將在線升級(jí)數(shù)據(jù)傳送到主處理器。
【文檔編號(hào)】G06F9/445GK104049997SQ201410246153
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】賈小波, 謝成玉, 吳淑琴, 張?bào)隳? 王二龍 申請(qǐng)人:鄭州威科姆科技股份有限公司