SpaceWire 的主要优势之一是其复杂度低(因此门数少),并且可以轻松地在 ASIC 和 FPGA 中实现。SpaceWire 接口可以在大约 5000 到 8000 个逻辑门中实现。这使得可以在 FPGA 或 ASIC 上包含一个或多个 SpaceWire 接口以及应用逻辑或微型计算机。SpaceWire 使用数据选通编码,其中串行数据信号和选通信号通过两个差分对发送。选通信号的定义使得时钟恢复只需将数据和选通信号进行异或即可实现。无需锁相环,因此可以轻松地在任何数字 ASIC 或 FPGA 设备中实现 SpaceWire 接口。数据选通编码还具有良好的偏差容差。
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• 最初为“军用标准飞机内部时分命令/响应多路复用数据总线” – 由美国空军开发,用于军用飞机,最初于 1973 年发布 [2] – 后来修订为 MIL-STD-1553A,然后是 MIL-STD-1553B [3] • 为 MIL-STD-1553B 发布了 4 个通知 – 通知 1 和 2 实际上有一些技术内容 » 限制了标准中许多选项的使用,例如广播 » 指定应使用双待机冗余总线 – 通知 3 为其他军事部门开放了标准 – 通知 4 将标题更改为“内部时分命令/响应多路复用数据总线的接口标准” – 也发布为 NATO STANAG 3838 AVS、SAE AS15531 和 UK DEF STAN 00-18
• 最初为“军用标准飞机内部时分命令/响应多路复用数据总线” – 由美国空军开发,用于军用飞机,最初于 1973 年发布 [2] – 后来修订为 MIL-STD-1553A,然后是 MIL-STD-1553B [3] • 为 MIL-STD-1553B 发布了 4 个通知 – 通知 1 和 2 实际上有一些技术内容 » 限制了标准中许多选项的使用,例如广播 » 指定应使用双待机冗余总线 – 通知 3 为其他军事部门开放了标准 – 通知 4 将标题更改为“内部时分命令/响应多路复用数据总线的接口标准” – 也发布为 NATO STANAG 3838 AVS、SAE AS15531 和 UK DEF STAN 00-18
高速FPGA实现了模块的所有数据路由功能。在前面板上,它将通过其光学高速链接向大众内存单元提供数据以及命令和控制路由。朝向背板,它将实现高速太空固定和SpaceWire Star-Network,并为Supervisor FPGA提供空间线路路由,以进行内部命令和控制路由。为了最大程度地减少实施工作,将采用单个太空路由器来管理太空空间和太空线路背板链接。因此,两个FPGA之间只需要一个空格线链接。
超低质量同轴电缆链路基于 AXON 的同轴电缆专业知识,比已经非常轻的低质量 SpaceWire 电缆轻近 30%。这种激进的解决方案比传统的双绞线方法小得多,也更灵活,与双绞线相比,它超过了高速串行数据链路的性能要求。虽然这些链路满足所有 SpaceWire 性能要求,但由于它们基于同轴电缆而非双绞线结构,因此 ESA 并未正式批准它们用于 SpaceWire。但是,根据客户的判断,它们可以证明是安装空间和质量预算极其有限的应用的一个有趣选择,或者特别是在使用 SpaceWire 的替代协议的情况下。重要提示:此解决方案的潜在用户必须亲自确保电缆与其应用兼容。
易失性存储器....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................8 时钟.................... ... 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 . ... 9 交叉点开关. ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... .9 串行通信 SpaceWire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...9
Space Wire 框图包含以下内容: • 2 x LVDS 链路:用于与 Space Wire 网络进行通信 • 三个主连接,用于 Space Wire 外设与芯片其余部分(处理器、内存和外设)之间的通信 – Rx1 用于接收 Space Wire 帧 – Tx1 用于传输 Space Wire 帧 – 远程内存访问协议 (RMAP) 用于接收 RMAP 命令。如果满足配置条件,它会自动接受命令并发送回复(如果请求) • 内部路由器将 Space Wire 数据包从源(SpaceWire 链路、RMAP 和发射器)重定向到目标(SpaceWire 链路、RMAP 和接收器) • TCH 块支持 Space Wire 时间码帧
• 62 DMIPS 和 17 MFLOPS @ 72MHz • 256Kbytes EEPROM 用于启动软件,6 MB 用于应用软件,256MB 程序 RAM 内存 • 2GB 交换内存 • 2 个冗余 MIL STD 1553 总线或可选 2 个 CAN,用于平台和有效载荷管理 • 2 个 SpaceWire 链路 • 符合 ESA 标准的 CCSDS 遥测和遥控 • 符合 SDLS 标准的安全功能 • 温和冗余,自定义重新配置功能:最多 8 个可编程场景可用于硬件重新配置 • 完全冗余架构带来高可靠性 - 2 个处理器板和 2 个 DC/DC 转换器板,每个通道 1500 个接头 - 处理器板之间有完整的功能交叉带 • 架构为 I/O 提供了一个单独的盒子,通过 1553、CAN 或 SpaceWire 进行控制 • 用于软件开发和调试的 UART 和 Space Wire 链路
1. 电源板(底部)具有标称和冗余电源输入选择,并为 FPGA 提供五条主电源轨。其他电源轨由另外两块板上的调节器提供。使用德州仪器的航天级电源组件。2. 包含 Xilinx ® KU060 FPGA 的 FPGA 板(中间)。PCB 占用空间可容纳商用部分、工业部分或耐辐射部分。使用工业级 FPGA。FPGA 周围有六个 Elara 连接器,用于承载 SpaceFibre 电信号。每个连接器提供四条 SpaceFibre 通道。两个连接器各承载一个四通道端口,其他四个连接器各承载两个双通道端口。3. 配置和清理板(顶部),用于配置和监控 KU060 FPGA。配置来自 EEPROM 或通过 SpaceWire 接口。EEPROM 可以通过 SpaceWire 进行编程。