차세대 저궤도 위성의 PCI 기반의 1553B 통신 소프트웨어 설계

Design and Development of PCI-based 1553B Communication Software for Next Generation LEO On-Board Computer

  • 최종욱 (한국항공우주연구원 위성탑재소프트웨어팀) ;
  • 정재엽 (한국항공우주연구원 위성탑재소프트웨어팀) ;
  • 유범수 (한국항공우주연구원 위성탑재소프트웨어팀)
  • 투고 : 2016.09.06
  • 심사 : 2016.09.22
  • 발행 : 2016.09.30

초록

현재 한국항공우주연구원에서 개발 중인 차세대 저궤도 위성의 탑재컴퓨터는 높은 성능을 위해 LEON2-FT/AT697F 프로세서를 사용하며 SpaceWire, 1553B, DMAUART, CAN Master 등의 다양한 통신을 지원하기 위해 별도의 FPGA 기반의 통신칩이 개발되었다. 프로세서와 통신칩간의 통신은 PCI 버스를 통해서 이루어지며, 탑재소프트웨어에서 직접 PCI 버스를 통해 각종 디바이스를 제어 및 통신을 수행한다. 차세대 탑재컴퓨터에서는 기존 1553B 통신을 위해 사용되었던 VASI IP1553B 컨트롤러 대신 Actel 1553BRM 코어를 사용하며 통신칩의 AMBA 버스상에 연결을 위해 Aeroflex Gaisler에서 개발 된 B1553BRM Wrapper를 사용한다. 본 논문에서는 차세대 저궤도 위성에서의 PCI기반의 1553B 통신 소프트웨어의 구조와 통신방법에 대해서 기술하고 탑재소프트웨어 레벨의 태스크를 통한 1553B 처리방식에 대해서 설명한다. 그리고 시뮬레이터 및 실제 하드웨어에서 테스트 된 결과에 대해 설명한다.

Currently developing the OBC of the next-generation LEO satellite by Korea Aerospace Research Institute adopts the LEON2-FT/AT697F processor to achieve high performance. And various communication devices such as SpaceWire, MIL-STD-1553B, DMAUART and CAN Master are integrated to the separated standard communication FPGAs within the OBC, where they can be controlled by the processor and flight software (FSW) through PCI interface. The Actel 1553BRM IP core is used for the 1553B in the next-generation LEO OBC and the B1553BRM wrapper from Aeroflex Gaisler is used for connecting it to the AMBA bus in FPGA. This paper presents the design and development of PCI-based 1553B communication software, and describes the handling mechanism of 1553B operation in FSW task level. Also it shows the test results on real-hardware and simulator.

키워드

참고문헌

  1. Jong-Wook Choi, Yee-Jin Cheon, "Study of Next Space Processor for Development of Flight Software", KSAS, pp. 809-814, 2012.
  2. Atmel, "Rad-Hard 32bit SPARC v8 Processor AT697F", Atmel, 2011.
  3. Yunki Lee, Jihoon Kim, "A Conceptual Study on Standard Architecture Design for the Next Generation Satellite OBC", KSAS, pp. 1018-1024, 2013.
  4. Jong-Wook Choi, Jae-Yeop Jeong, "Development of System Software based on PCI for Next Generation LEO Satellite", KSAS, pp. 652-657, 2015.
  5. Aeroflex Gaisler, "GRLIB IP Core User's Manual Version 1.1.0-B4108," 2011.
  6. Actel, "Core1553BRM v3.1 Handbook," 2010.
  7. Jong-Wook Choi, Yee-Jin Cheon, "Development Status of Processor Emulator and Spacecraft Simulator for Flight Software Development", KSAS, pp. 775-782, 2015.
  8. Jiri Gaisler, "LEON-1 Processor - First Evaluation Results," European Space Components Conference (ESCCON), Vol. 439, pp.183-187, 2000.
  9. The ESA Next Generation Microprocessor (NGMP), http://microelectronics,esa.int/ngmp/