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可重构计算机技术在航天系统中的应用 摘要：随着小卫星技术的不断发展，卫星的功能、种类也越来越多，这就对星载计算机的性能提出了更高的要求，而传统的cpu难以胜任现代小卫星繁重的任务。由于arm微处理器具有体积小、性能高、功率低、操作系统便于移植等优点。本文给出了基于ar91r40008处理器的可重构星载计算机的设计方案，并详细论证了方案的技术细节和可行性，以及所采用的一些关键设计技术。 关键词：星载计算机；arm；可重构 reconfigurable computer technology applications in aerospace systems huang zhili (shanghai space systems representative office, shanghai 200330,china) abstract: with the continuous development of small satellite technology, satellite functions, types, more and more, the performance of the onboard computer, which a higher demand, while traditional cpu could not do the onerous task of the modern small satellite. arm microprocessor has a small size, high-performance, low power, the operating system to facilitate the advantages of transplantation. in this paper, based on ar91r40008 processor, reconfigurable onboard computer design program, and demonstrated the technical details and feasibility of the program, as well as some of the key design techniques. keywords: satellite computer; arm; reconfigurable 随着现代计算机技术的发展，计算机的通信能力和数据处理能力和都有了长足发展，同时，作为现代高科技代表的航天工程，则对计算机技术的依赖性也越来越大。近年来，随着我国航天工程项目的不断增加，计算机技术在我国航天工程中的重要性日见凸现，航天工程项目中使用的计算机的种类和数量也越来越多。但由于我国半导体行业的整体水平还比较低，目前我国航天计算机仍然大量使用80186、803l等处理器。由于这些处理器处理能力低，而且不适合进行多任务和批处理。 小卫星通常由卫星平台和卫星有效载荷两部分组成。作为有效载荷的服务系统，小卫星平台主要完成功能为：支持有效载荷；维持有效载荷的合适温度；保持有效载荷的正确指向；使有效载荷处于正确轨道，并保持在这个轨道；提供电源、指令和遥测；提供数据存储和通信功能等。所以，小卫星平台可以分为以下的各个分系统：星载计算机、姿轨控制、电源、推进、热控、测控、结构与机构。 小卫星系统功能构成 在小卫星平台下，星载计算机负责是星上数据和程序的存储、处理以及协调管理各个分系统，主要硬件有cpu、内存、系统时钟、用户存储器等模块。 一、星载计算机硬件电路设计过程中的重点与实现方法 （一）cpu模块功能及器件选择 对于计算机系统来说，处理器是整个系统的核心模块，它完成整个系统的控制、信号和数据处理等功能。因此，处理器的选择至关重要，它直接关系到系统开发的进度和难度，对于整个航天项目的成功与否非常重要。通常我们可根据以下因素来选择处理器： a：性能：处理器必须具备足够高的性能来处理任务，满足实时、多任务 处理数据的要求； b：体积与封装：由于卫星上空间狭小，这就要求芯片尺寸要求尽可能小； b：功耗：卫星能提供的电源有限，要求星载计算机采用功耗较低的处理器： c：工具支持：是否有支持软件创建、系统集成、调试、代码调整、优化的工具，可根据具体的应用和需要的外围接口，确定处理器； d：仿真支持：是否具有的处理器仿真器支持； e：操作系统支持：针对所选处理器是否有优化的操作系统来支持，能 够缩短系统的应用开发周期； f：应用支持：是否可以提供用于外围设备的驱动程序、板级支持包和 其它“启动套件”； g：算法复杂性：由于特定的处理器能高效地运行特定算法，选择的处理器就应该尽可能与其应用相适合； h：成本：嵌入式应用对成本非常敏感，性价比是