基于RAM自检的1553B总线远程终端故障检测及处理方法和系统

摘要

一种基于RAM自检的1553B总线远程终端故障检测及处理方法，包括步骤如下：步骤1、将待检RAM以数组形式配置为数组A；步骤2、配置备选RAM区数组为数组B；步骤3、对待检RAM区逐个进行RAM区自检：若全部都完成了待检RAM区自检，则方法结束，否则，转入步骤4；步骤4、对选定的RAM区进行自检；步骤5、若选定的RAM区自检结果是正常，则转入步骤3，否则转入步骤6，进行备选RAM区检测和替换操作；步骤6、对备选的RAM区从搜索起点开始进行自检；步骤7、若备选RAM区自检结果为正常，则将有故障的待检RAM区替换为该备选RAM区地址，同时将该备选块的后一个作为下次备选区搜索起点；若备选RAM区自检结果不是正常，则继续在备选区里搜索，寻找自检正常的区。

说明书

技术领域

本发明涉及一种1553B总线远程终端故障检测及处理方法和系统，属于卫星数据传输网络领域。

背景技术

在当前的卫星总体设计中，1553B总线已经广泛应用于整星通讯网络和分系统内部通讯网络。借助于1553B总线，可实现整星中心控制单元与各个远程终端(分系统计算机)、分系统计算机与其各个远程终端(分系统的下位机)之间的数据、指令的接收与发送。

根据相关总线通讯协议，这些远程终端的发送、接收子地址数目普遍较多。这些子地址在经过总线芯片初始化的地址配置后，要持续存储待发送或接收的数据。若在卫星长期运行过程中，因为空间单粒子效应或其他原因，这些子地址对应的RAM(Random AccessMemory，随机存储内存)区若出现读、写错误，将会直接导致收发消息的处理错误，进而可能影响到整星的正常功能的运行。对于远程终端的RAM区故障，现有的方法大多是地面监控人员根据相关遥测量数据判断是否异常，然后通过上注遥控指令进行故障处理。这过程很依赖地面人员对数据监测的全面性和处理的及时性。为此，需要设计一种能满足用户需求的具有自主性的故障检测及处理方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于RAM自检的1553B总线远程终端故障检测及处理方法和系统。该方法首先根据用户需求和系统资源，对远程终端进行待检RAM区和备选RAM区的配置，然后对待检RAM区进行读写自检，若检测出有故障，则用无故障的备选RAM区替换，以消除总线远程终端内存故障，提高系统1553B通讯的可靠性安全性。

本发明所采用的技术方案是：一种基于RAM自检的1553B总线远程终端故障检测及处理方法，包括步骤如下：

步骤1、将待检RAM以数组形式配置为数组A；

数组A中的数组元素是从所有使用的RAM区中，选出需要检测的各块RAM区首地址；

每块RAM区大小设置为32字；数组A的数组长度指需要检测的32字长度的RAM区总块数；

步骤2、配置备选RAM区数组为数组B；

数组B中的数组元素指还未使用可供替换的各块RAM区首地址，每块RAM区大小与待检RAM区的元素大小一致；数组B的数组长度代表未使用可供替换的32字长度的RAM区总块数；

步骤3、对待检RAM区逐个进行RAM区自检，若全部都完成了RAM区自检，则方法结束，否则，转入步骤4；

步骤4、对选定的RAM区进行自检，具体步骤如下：

按照如下自检方法对选定的RAM区的32个字进行遍历，若遍历完成，则置自检结果为正常，结束自检；

自检方法为：

以字为单位，先写入0xFFFF，然后进行读操作，判断读出值是否是0xFFFF，若读出值不是0xFFFF，则记为故障，结束自检；若读出值是0xFFFF，则再写入0x0000，然后进行读操作，判断读出值是否是0x0000，若读出值不是0x0000，则记为故障，结束自检；若读出值是0x0000，则继续对下一个字进行自检操作；

步骤5、若选定的RAM区自检结果是正常，则转入步骤3，继续对下一个RAM区进行检测判断，否则转入步骤6，进行备选RAM区检测和替换操作；

步骤6、对备选的RAM区从搜索起点开始进行自检，搜索起点初始值是数组B的第一个元素，具体步骤如下：

按照如下自检方法对备选的RAM区32个字进行遍历，若遍历完成，则置自检结果为正常，结束自检；

自检方法为：以字为单位，先写入0xFFFF，然后进行读操作，判断读出值是否是0xFFFF，若读出值不是0xFFFF，则记为故障，结束自检；若读出值是0xFFFF，则再写入0x0000，然后进行读操作，判断读出值是否是0x0000，若读出值不是0x0000，则记为故障，结束自检；若读出值是0x0000，则继续对下一个字进行自检操作；

步骤7、若备选RAM区自检结果为正常，则将有故障的待检RAM区替换为该备选RAM区地址，同时将该备选块的后一个作为下次备选区搜索起点；若备选RAM区自检结果不是正常，则继续在备选区里搜索，寻找自检正常的区。

一种基于RAM自检的1553B总线远程终端故障检测及处理系统，包括：

第一模块、用于将待检RAM以数组形式配置为数组A；数组A中的数组元素是从所有使用的RAM区中，选出需要检测的各块RAM区首地址；

第二模块、用于配置备选RAM区数组为数组B；数组B中的数组元素指还未使用可供替换的各块RAM区首地址，每块RAM区大小与待检RAM区的元素大小一致；

第三模块、用于对待检RAM区逐个进行RAM区自检：对选定的RAM区进行自检，若选定的RAM区自检结果是正常，则继续对下一个RAM区进行检测判断；否则，对备选的RAM区从搜索起点开始进行自检：若备选RAM区自检结果为正常，则将有故障的待检RAM区替换为该备选RAM区地址，同时将该备选块的后一个作为下次备选区搜索起点；若备选RAM区自检结果不是正常，则继续在备选区里搜索，寻找自检正常的区。

每块待检RAM区大小设置为32字；数组A的数组长度指需要检测的32字长度的RAM区总块数；数组B的数组长度代表未使用可供替换的32字长度的RAM区总块数。

第三模块中，对选定的RAM区进行自检的具体步骤如下：

按照如下自检方法对选定的RAM区的32个字进行遍历，若遍历完成，则置自检结果为正常，结束自检；

自检方法为：

以字为单位，先写入0xFFFF，然后进行读操作，判断读出值是否是0xFFFF，若读出值不是0xFFFF，则记为故障，结束自检；若读出值是0xFFFF，则再写入0x0000，然后进行读操作，判断读出值是否是0x0000，若读出值不是0x0000，则记为故障，结束自检；若读出值是0x0000，则继续对下一个字进行自检操作；

对备选的RAM区从搜索起点开始进行自检的具体步骤如下：

按照如下自检方法对备选的RAM区32个字进行遍历，若遍历完成，则置自检结果为正常，结束自检；

自检方法为：以字为单位，先写入0xFFFF，然后进行读操作，判断读出值是否是0xFFFF，若读出值不是0xFFFF，则记为故障，结束自检；若读出值是0xFFFF，则再写入0x0000，然后进行读操作，判断读出值是否是0x0000，若读出值不是0x0000，则记为故障，结束自检；若读出值是0x0000，则继续对下一个字进行自检操作。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明的方法适应性强，待检RAM及备选RAM是可配置的，数组的配置形式也有利于在轨长期工作期间，根据需要进行在轨修改，具备很好的可扩展性；

(2)本发明的方法对于待检RAM区和备选RAM区的自检都是自主进行的，相比于人工观察遥测量进行相关判断，可避免人工操作错误，提高了故障检测及处理的效率。

附图说明

图1为故障检测及处理主流程图；

图2为RAM区自检流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

该方法主要包括待检RAM及备选RAM配置、RAM自检、故障RAM替换三部分。

1、待检RAM及备选RAM配置

1)待检RAM是以数组形式配置，记为数组A。数组元素是从所有使用的RAM区中，依据用户需求选出需要检测的各块RAM区首地址。每块RAM区大小一般设计为32字。RAM区检测就是依次对以数组元素里的RAM区首地址开始的32字内存范围进行检测。数组A长度就是需要检测的32字长度的RAM区总块数。

2)备选RAM是以数组形式配置，记为数组B。数组元素是系统还未使用可供替换的各块RAM区首地址，每块RAM区大小应与待检RAM区的元素大小一致，一般也为32字。数组长度代表未使用可供替换的32字长度的RAM区总块数。

3)对于使用了循环缓冲机制的1553B消息来说，其对应的RAM大小为128字、256字、512字或者更大。对于这类RAM做为待检RAM时，可以根据系统空余RAM的大小设计1个或者多个备选RAM区，其大小与待检RAM区大小一致，其起始地址应符合循环缓冲区起始地址的一般规则，即确保起始地址可被缓冲区长度大小整除。

2、RAM自检：

RAM自检分为待检RAM区自检和备选RAM区自检。

待检RAM区自检是通过对RAM区读写比对判断这些使用的内存区域是否有内存读写故障，若无故障则无需后续操作，若有故障即可进行后续备选RAM区的自检及替换操作。

备选RAM自检是在待检RAM检出故障后，在准备对故障RAM替换前，需要确认下替换用的备选区域是否正常，若正常则执行替换，若不正常则对下一个备选区域进行判断，直到找到一个正常的区域或者搜索完所有区域。

具体自检方法是对每块RAM区以字为单位遍历，先写入0xFFFF，然后以字为单位进行读操作，判断读出值是否是0xFFFF，若不是，则记该块RAM为故障并终止遍历该块RAM，若是，则再以字为单位写入0x0000，然后以字为单位进行读操作，判断读出值是否是0x0000，若不是，则记该块RAM为故障并终止遍历该块RAM，若是则对下一个字进行如上判断，直至该块RAM检测完毕。

3、故障RAM替换

通过RAM自检，判断出数组A中某个待检RAM区有故障后，在数组B中从搜索起点开始判断备选RAM是否正常(搜索起点初始值是数组第一个元素)，若正常则将数组B中该块备选RAM的地址替换数组A中故障RAM的地址，同时将数组B的该备选块的后一个元素做为下次备选区搜索起点；若当前备选RAM不正常，则对下一个备选RAM进行判断，直到找到一个自检正常的RAM或者搜索完所有备选区域。

一种基于RAM自检的1553B总线远程终端故障检测及处理系统，包括：

第一模块、用于将待检RAM以数组形式配置为数组A；数组A中的数组元素是从所有使用的RAM区中，选出需要检测的各块RAM区首地址；

第二模块、用于配置备选RAM区数组为数组B；数组B中的数组元素指还未使用可供替换的各块RAM区首地址，每块RAM区大小与待检RAM区的元素大小一致；

第三模块、用于对待检RAM区逐个进行RAM区自检：对选定的RAM区进行自检，若选定的RAM区自检结果是正常，则继续对下一个RAM区进行检测判断；否则，对备选的RAM区从搜索起点开始进行自检：若备选RAM区自检结果为正常，则将有故障的待检RAM区替换为该备选RAM区地址，同时将该备选块的后一个作为下次备选区搜索起点；若备选RAM区自检结果不是正常，则继续在备选区里搜索，寻找自检正常的区。

每块待检RAM区大小设置为32字；数组A的数组长度指需要检测的32字长度的RAM区总块数；数组B的数组长度代表未使用可供替换的32字长度的RAM区总块数。

第三模块中，对选定的RAM区进行自检的具体步骤如下：

按照如下自检方法对选定的RAM区的32个字进行遍历，若遍历完成，则置自检结果为正常，结束自检；

自检方法为：

以字为单位，先写入0xFFFF，然后进行读操作，判断读出值是否是0xFFFF，若读出值不是0xFFFF，则记为故障，结束自检；若读出值是0xFFFF，则再写入0x0000，然后进行读操作，判断读出值是否是0x0000，若读出值不是0x0000，则记为故障，结束自检；若读出值是0x0000，则继续对下一个字进行自检操作；

对备选的RAM区从搜索起点开始进行自检的具体步骤如下：

按照如下自检方法对备选的RAM区32个字进行遍历，若遍历完成，则置自检结果为正常，结束自检；

自检方法为：以字为单位，先写入0xFFFF，然后进行读操作，判断读出值是否是0xFFFF，若读出值不是0xFFFF，则记为故障，结束自检；若读出值是0xFFFF，则再写入0x0000，然后进行读操作，判断读出值是否是0x0000，若读出值不是0x0000，则记为故障，结束自检；若读出值是0x0000，则继续对下一个字进行自检操作。

实施例：

如图1，一种基于RAM自检的1553B总线远程终端故障检测及处理方法，包括步骤如下：

步骤1、待检RAM是以数组形式配置，记为数组A。数组元素是从所有使用的RAM区中，依据用户需求选出需要检测的各块RAM区首地址。每块RAM区大小一般设计为32字。RAM区检测就是依次对以数组元素里的RAM区首地址开始的32字内存范围进行检测。数组A长度就是需要检测的32字长度的RAM区总块数；

步骤2、根据系统资源，配置备选RAM区数组，记为数组B。数组元素是系统还未使用可供替换的各块RAM区首地址，每块RAM区大小应与待检RAM区的元素大小一致，一般也为32字。数组长度代表未使用可供替换的32字长度的RAM区总块数；

步骤3、对待检RAM区逐个进行RAM区自检，若全部都完成了自检，转步骤8，否则转步骤4；

步骤4、对选定的RAM区进行自检，具体步骤见图2：

按照如下自检方法，对RAM区32个字进行遍历，若遍历完成，则置自检结果为正常，结束自检；

自检方法为：以字为单位，先写入0xFFFF，然后进行读操作，判断读出值是否是0xFFFF，若不是，则记为故障，结束自检；若是，则再写入0x0000，然后进行读操作，判断读出值是否是0x0000，若不是，则记为故障，结束自检；若是，则继续对下一个字进行自检操作。

步骤5、若选定的RAM区自检结果是正常，则转步骤3，继续对下一个RAM区进行检测判断，否则转步骤6，进行备选RAM区检测和替换操作。

步骤6、对备选的RAM区从搜索起点(搜索起点初始值是数组第一个元素)开始进行自检，具体步骤见流程图2：

按照如下自检方法，对RAM区32个字进行遍历，，若遍历完成，则置自检结果为正常，结束自检；

自检方法为：以字为单位，先写入0xFFFF，然后进行读操作，判断读出值是否是0xFFFF，若不是，则记为故障，结束自检；若是，则再写入0x0000，然后进行读操作，判断读出值是否是0x0000，若不是，则记为故障，结束自检；若是，则继续对下一个字进行自检操作。

步骤7、若备选RAM区自检结果为正常，则将有故障的待检RAM区替换为该备选RAM区地址，同时将该备选块的后一个作为下次备选区搜索起点；若不是正常，则继续在备选区里搜索，寻找自检正常的区；

步骤8、方法结束。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。