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摘要
传统星上系统开发与研制通常是基于特定的专用宇航器件，这使得其开发周期长且可移植性较差。针对该问题，提出了一种基于XilinxZYNQUltraScale+平台的ARM+可编程逻辑的解决方案。在系统性能方面，相比以往星上数据传输系统，其具备可靠性高，传输速率快，系统适配性较强等特点，这使得其商用价值极大的提升。该方案用Vivado配置FPGA硬件架构，采用SDK配置ARM实现二者数据交互。在整个系统设计中，通过集成在芯片内部的高速串行收发器和Aurora协议作为载体进行高速片间传输；采用自定义帧协议保证传输可靠性及安全性；采用AXI-Stream接口使其具有各类算法即插即用的灵活性；最后为验证本系统可以支持各类算法进行星上实时图像处理，通过在逻辑侧添加Sobel边缘检测算法进行验证。测试结果表明该系统图像数据传输无误码，星上串行高速传输速率较高，系统总体传输延时较低，且系统具有较强的算法通用性。本设计为星上高速实时且可靠通用的数据传输处理系统的实现提供参考。
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单位中国科学院软件研究所; 电子信息工程学院; 沈阳航空航天大学
