题目：卫星综合电子系统多处理器协同设计

航天事业的不断发展对卫星平台提出了更高的要求，在发展能够满足新要求的技术的过程中，“综合电子”的设计理念被应用进来，通过采用综合电子技术，将使卫星的可靠性增强、研制周期缩短、可继承性提高，而平台重量也将减少。综合处理器作为综合电子系统的核心，在整个系统中发挥着举足轻重的作用，其高可靠性与高性能的要求是发展卫星综合电子中必然要解决的问题之一。

本课题针对卫星综合电子的综合处理器，结合卫星平台对载荷的要求以及对信息处理的需求，在卫星发展综合电子的应用背景下，首先研究了基于FPGA的多处理器协同SoPC系统的实现方法；其次设计了基于总线互连架构的双核并行协同与冗余协同的拓扑结构，并在系统规模扩展、处理器核数增多的情况下，设计了基于NoC架构的四核协同系统；再次，结合Xilinx Virtex-II Pro型FPGA平台的具体资源，给出了具体的硬件架构，并利用该平台实现了基于总线互连架构的双软核协同系统、四软核协同系统与基于NoC架构的四软核协同系统；最后，通过对各系统进行并行与冗余功能测试，证明了本课题设计的架构的可行性，对后续卫星综合电子系统的设计提供了基础技术实现方面的参考。在本课题工作中，主要的难点是对各总线的理解与把握，并在此基础上正确构建以上架构。

此外，本文还讨论了常见的冗余系统结构形式，简要分析了双机热备、二乘二取二与三模冗余系统的优势与劣势，指出了二乘二取二系统的性能优势，结合航天领域对二乘二取二系统发展不足的现状，本文给出了利用Xilinx Virtex-II Pro型FPGA实现二乘二取二系统的设计架构，并进行了具体实现，完成了功能测试。