3 軟件設(shè)計
3.1 FPGA邏輯設(shè)計
　FPGA實現(xiàn)的是數(shù)據(jù)復(fù)接功能，完成兩路串行輸入數(shù)據(jù)的復(fù)接并通過串行接口輸出。復(fù)接器在FPGA中實現(xiàn)分為3個模塊：串行輸入模塊、復(fù)接模塊和串行輸出模塊，如圖7所示。兩路LVDS數(shù)據(jù)通過串行輸入模塊存儲在相應(yīng)的FIFO中，復(fù)接模塊中的控制邏輯同步地取出1個或2個FIFO中的數(shù)據(jù)并通過復(fù)接單元復(fù)接后存入FIFO3，串行輸出模塊將FIFO3中的數(shù)據(jù)取出并發(fā)送。

3.2 MCU軟件
　主系統(tǒng)的MCU與備份系統(tǒng)的MCU的軟件功能有所不同：主MCU完成實驗的控制、數(shù)據(jù)的采集處理以及向備份MCU定時備份實驗關(guān)鍵數(shù)據(jù)及實驗進(jìn)程信息；備份MCU除定時接收主MCU發(fā)送的備份數(shù)據(jù)外，其余時間處于休眠狀態(tài)。主備份MCU采用統(tǒng)一的程序設(shè)計，程序流程圖如圖8所示。主備份MCU按照特定輸入引腳的電平值確定本系統(tǒng)是主系統(tǒng)或備份系統(tǒng)，從而運行不同的程序。

　若主MCU出現(xiàn)暫時性故障，則主MCU內(nèi)置的看門狗電路會重啟主MCU，讀入故障前的最后一次備份信息，繼續(xù)實驗。若主MCU出現(xiàn)永久性故障，則主系統(tǒng)進(jìn)入掉電狀態(tài)，而備份MCU讀取Flash中的備份信息并接替主系統(tǒng)進(jìn)行實驗控制。
隨著空間技術(shù)的進(jìn)步，空間科學(xué)實驗的需求必然會提升到一個新的高度，同時對科學(xué)實驗設(shè)備的研發(fā)也提出了更高的要求。作為實驗控制核心部件，高可靠控制器的設(shè)計仍將是十分重要的課題。本文利用MSP430與IGLOO系列FPGA的低功耗特性完成的新型溫備份設(shè)計，在提高可靠性的同時保證了系統(tǒng)的低功耗，適用于未來空間科學(xué)實驗的高可靠控制。
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