Mikrokontrolery 8-bitowe do aplikacji kosmicznych: Szukam małego rozwiązania w wersji militarnie!

...
No to masz szczęście, choć mnie to nie ominęło.
Pomysł z wielokrotnym zapisem programu jest niegłupi. Ewentualnie, jak już
chcesz robić voting, to dać flashe różnych producentów. Tylko kwestia wagi
całości. Pewnie wystarczy jeden.

...
Dajemy 3 RAMy. Wspólna szyna adresowa, szyna danych
(załóżmy 8 bitów D0..D7) każdej pamięci osobno, ale
schodzi się razem za dwukierunkowymi buforami
(coś w stylu 74245). Czyli FPGA ma szynę danych tylko 8 bit.
Zapis odbywa się tak, że bufory otwieramy w kierunku
do RAM, WR i CE sterujemy razem. Wszystkie 3 RAMy
zostają zapisane tak samo.
Odczyt otwiera tylko jeden bufor, po czym RD i CE
znów sterujemy razem. Zwarcia na lini danych
nie będzie, bo pozostałe dwa bufory nie puszczają.

I teraz mały numer. Do linii danych pamięci RAM
podłączamy komparatory 8 bit. Jeden porównuje
8bit D0..D7 pamięci nr 1 z pamięcią nr 2.
Drugi porównuje 8bit D0..D7 pamięci nr 2 z 3,
a trzeci 1 z 3. Każdy z 3 komparatorów daje
sygnał do FPGA że jest nierówność. FPGA wtedy
wie, która kość ma złą (zmienioną) wartość -
tylko jedno wejście będzie sygnalizować równość.
Wtedy procek ponawia odczyt ale z buforem
otwartym tylko na jednej z dwóch dobrych RAM, po czym
od razu robi zapis "naprawiający" do wszystkich
trzech RAM.

"Zwykły" głupi procek z jedną szyną danych i adresową
oraz sygnałem HALT czy coś takiego.
3 kości SRAM na zmienne, 3 kości FLASH na program.
Pomiędzy nimi pośredniczy FPGA.

Niska orbita czy przestrzeń międzyplanetarna? Na jak długo? "Zyciowo
ważne", czy może się czasem mylić?
FLASH nie jest zbyt dobrym rozwiązaniem, OTP jeszcze gorszym, chyba,
że włożysz trochę pomyślunku.

Tak właśnie zastanawiałem się również nad stroną programową.

Czy nie dobrym rozwiązaniem by było zrobienie procka
na "superodpornym" FPGA. Rejestry i "trochę" roboczego
RAMu na zmienne siedziałoby też w FPGA. Do niego podpiąć
pamięć FLASH z programem.

"Procek" w FPGA pobierałby kod programu z FLASHa i działał
jak interpreter choćby nawet BASICa. Każdy token byłby zapisany
wielobajtowo (co najmniej 2 bajty), np. pierwszy bajt - kod tokena
, drugi bajt jego XOR 255. Albo też więcej bajtów z sumą CRC.
Mamy więc kontrolę czy program we FLASH nie uległ samomodyfikacji.
Drugi plus to stała długość każdej instrukcji.
Program w pamięci FLASH byłby zapisany np. trzykrotnie.
Niech ma długość 1KB. Mamy więc program od 0 do 1023. Potem
to samo od 1024 do 2047 i znów to samo od 2048 do 3072.
FPGA leci normalnie z programem od 0 do 1023, jeśli nie zgodzi
mu się CRC na instrukcji to wtedy dodaje offset + 1024
i próbuje pobrać instrukcję z jej kopii. Jeśli znów błąd
to znów z kolejnej.

Albo jeszcze lepiej. Podłączone do FPGA kilka zewnętrznych
pamięci FLASH. Powiedzmy 3. Przy pobieraniu kolejnej
instrukcji FPGA zmienia nr FLASH z którego pobiera instrukcję
(dzięki temu w kółko przemieli i zweryfikuje każdego FLASHa)
Jeśli stwierdzi błąd, wówczas przeprogramowuje błędny sektor
w uszkodzonym FLASH korzystając z danych zawartych w dwóch
pozostałych FLASHach.

Mamy samonaprawiający się układ do tego jeszcze z możliwością
zdalnego przeprogramowania.


Chyba w wolnej chwili spróbuję taką zabawkę sobie zrobić
Kiedyś pisałem kompilatory i interpretery więc nie będzie
z tym większego problemu.

Pozdrawiam,
SM

Rewelacja
A teraz weź pod uwagę, że konfiguracja FPGA to też RAM i
prawdopodobieństwo jego przekłamania jest podobne, jak przekłamania RAMu
przez to FPGA nadzorowanego. CPLD też nie rozwiązuje problemu, z tej
prostej przyczyny, że jego konfiguracja to prawdopodobnie EEPROM lub
Flash i "szansa" że się przekłamie jest podobna, jak w przypadku
nadzorowanej pamięci (zakładając, że są wykonane w tej samej technologii
- może się okazać, że sama pamięć była bardziej odporna).

Sorry :-P

ae

Dnia 09-02-2010 o 12:11:21 SM <biuro@korinsj.com.pl> napisał(a):

"Zwykły" głupi procek z jedną szyną danych i adresową
oraz sygnałem HALT czy coś takiego.
3 kości SRAM na zmienne, 3 kości FLASH na program.
Pomiędzy nimi pośredniczy FPGA.


Rewelacja
A teraz weź pod uwagę, że konfiguracja FPGA to też RAM i
prawdopodobieństwo jego przekłamania jest podobne, jak przekłamania RAMu
przez to FPGA nadzorowanego. CPLD też nie rozwiązuje problemu, z tej
prostej przyczyny, że jego konfiguracja to prawdopodobnie EEPROM lub
Flash i "szansa" że się przekłamie jest podobna, jak w przypadku
nadzorowanej pamięci (zakładając, że są wykonane w tej samej technologii
- może się okazać, że sama pamięć była bardziej odporna).

Witam,

Poszukuję mikrokontrolerka, niewielkiego, 8bit,
coś w stylu 8051, AVR8bit, itp ale w wersji
military/(aero)space, a dokładniej to tylko "space".
hmm, tak poczytuje... moze lepiej dowiedziec sie gdzie ta

i druga sprawa - moze zamiast czarowac z duplikowaniem
pamieci (przeciez to wazy...) po prostu uzyc byle jakiego
avrka czy pica + 8051 z PROM ktore bedzie mu okresowo 'odswiezac'
pamiec programu przez ISP ?
powiedzmy co 1sek bedzie zatrzymywal procka, odczytywal zawartosc jego
pamieci weryfikujac ja z danymi w PROM, jesli cos sie bedzie roznic -
bedzie programowac jeszcze raz. jesli flash ulegnie uszkodzeniu - moze
czekac na dane z 'bazy' ktore bedzie wrzucac zamiast oryginalnego programu
i 'od biedy' trzymac je w SRAM.
(dzieki temu sonda nie padnie na amen, co najwyzej straci czesc
funkcjonalnosci)

no i dodatkowo mozna trzymac wazne dane w jakiejs 'odpornej' zewnetrznej
kosci (serial) flash, chocby jakas karta sd 1G - dosc miejsca zeby
wszystko zapisywac po 100x... jesli to mega wazne to mozna uzyc dwoch
takich (lub mniejszych ale bardziej odpornych na promieniowanie) kosci i
umiescic je w innych osiach, chociaz cos czuje ze maly dysk 1.8" bedzie tu
lepszym rozwiazaniem.

Twardy dysk ... Bardzo nie lubią próżni (wiem z doświadczenia)

Bardzo nie lubią próżni (wiem z doświadczenia).

Tak z ciekawosci: chodzi o proznie "na zewnatrz", prawda? Czy to tylko
mit, ze obudowa dysku twardego jest dosc porzadnie hermetyczna?

Nie jest hermetyczna. Ma papierową naklejkę - filtr.

Tak z ciekawosci: chodzi o proznie "na zewnatrz", prawda? Czy to tylko
mit, ze obudowa dysku twardego jest dosc porzadnie hermetyczna?