一种高可靠的航天器帧格式数据队列缓存系统及缓存方法.docx

一种高可靠的航天器帧格式数据队列缓存系统及缓存方法
专利名称：一种高可靠的航天器帧格式数据队列缓存系统及缓存方法
技术领域：
本发明属于航天电子技术领域，涉及一种高可靠的航天器帧格式数据队列缓存系统及缓存方法。
背景技术：
航天器一种高可靠的航天器帧格式数据队列缓存方法，其特征在于步骤如下(I)选取双口存储器作为物理数据存储器，该RAM具备两个端口，一个为读接口，另一个为与接口 ；(2)确定双口存储器的参数，假设M为每帧数据长度，L为帧队列容量，数据宽度为n bit，那么该双口 RAM的深度应该为MX L，宽度为n bit ；(3)对数据地址进行分级，一共为两级，第一级为帧级地址Addr_L，地址范围为O到L-1，用于寻址双口存储器里面中的帧结构；第二级为帧内数据地址Addr_M，地址范围为O到M-I ;对应双口存储器物理地址Addr_RAM，地址范围为O到1父1^-1，用于寻址4(1(11'_1^
对应帧结构中的数据；(4)设计读/写数据帧检测判据，根据当前读/写数据帧内数据地址确定读/写使能信号是否有效；进而确定当前写入数据的帧地址W_Addr_L以及当前读出数据的帧地址R_Addr_L ；(5)将帧内数据地址进行二级地址映射，转换为双口存储器的读/写物理地址R_Addr_RAM 和 W_Addr_RAM ；(6)统计帧格式数据队列缓存中仍存储的数据帧的数量，产生帧格式数据队列缓存的空/满状态标志；(7)判断是否产生空/满状态标志，当帧格式数据队列缓存处于满状态时，外部使用者不再向帧格式数据队列缓存写入数据，否则会导致数据丢失；当帧格式数据队列缓存处于空状态时，外部使用者不再从帧格式数据队列缓存读出数据；否则根据步骤(5)中的双口存储器的写入物理地址W_Addr_RAM和读出物理地址R_Addr_RAM向双口存储器中写入帧数据、读出帧数据以完成航天器帧格式数据队列缓存。所述的二级地址映射规则为R_Addr_RAM = R_Addr_L X M+R_Addr_M ；ff_Addr_RAM = W_Addr_LXM+W_Addr_M。本发明与现有技术相比的优点在于(I)本发明根据二级地址映射及帧结构队列的思想设计了帧结构队列存储器，基于双口 RAM存储器，利用帧级地址管理、帧队列思想及二级地址映射方式实现了以帧结构数据为整体的先进先出缓存系统。本发明原理简单、逻辑资源开销小、易用性强，能够消除在使用传统FIFO时诸多因素导致的漏数据、多数据、残缺帧故障下，帧格式移位破坏的故障扩散。而缓存深度灵活性、易用性等都远高于传统乒乓缓存的方式。可实现多种帧结构数据的跨芯片/跨设备传输，为航天器电子系统设计提供了一种简单易用、高可靠、功能灵活的缓存系统，为卫星电子系统模块化设计起到重要作用。(2)本发明帧地址管理单元固有设计特性上还能够提供以下处理机制数据帧跳过机制，读数据帧时如果上次使用模块需要跳过当前一帧数据，直接读取M-I地址一次，使得帧读出地址R_Addr_L增加1，读取端指向下一帧数据，实现一帧数据的跳过。数据帧复写机制，当写一帧数据未完成(还未写到M-I个数据)，由于检错等原因要丢弃这一帧时，可不写该帧数据剩余部分(包含第M-I个数据)，此时由于未检测到帧写入标志(写入数据帧内地址W_Addr_M为M-I时，且写使能信号有效)，W_Add