宇航用FPGA單粒子效應(yīng)及監(jiān)測(cè)方法研究.pdf

1、近年來(lái)可編程門(mén)陣列(FPGA)以其高集成度、可編程等優(yōu)點(diǎn)在宇航體系中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,應(yīng)用于該領(lǐng)域的FPGA主要有SRAM型、Flash型和反熔絲型。但同時(shí)空間中以單粒子效應(yīng)為代表的輻射效應(yīng)也對(duì)FPGA可靠性造成了嚴(yán)重威脅。
　　 本文主要針對(duì)宇航用FPGA,特別是基于SRAM的FPGA的單粒子效應(yīng)展開(kāi)研究。首先討論了單粒子效應(yīng)的原理以及各類(lèi)單粒子效應(yīng)的形成機(jī)制。同時(shí)在掌握空間環(huán)境特點(diǎn)和各類(lèi)單粒子效應(yīng)的機(jī)理的基礎(chǔ)上,主要針對(duì)宇航

2、用基于SRAM型FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及可能出現(xiàn)的單粒子事件展開(kāi)分析。發(fā)現(xiàn)單粒子翻轉(zhuǎn)和單粒子功能中止會(huì)影響到FPGA的多個(gè)模塊,對(duì)整個(gè)器件可靠性影響巨大,需要著重考慮。
　　 本文另外一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是如何監(jiān)測(cè)宇航用FPGA中的單粒子事件。在調(diào)研大量國(guó)外資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合試驗(yàn)原理及試驗(yàn)數(shù)據(jù)討論了內(nèi)建自測(cè)試、瞬態(tài)激光測(cè)試、重離子試驗(yàn)和質(zhì)子試驗(yàn)四類(lèi)主要的單粒子試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)方法。其中重離子試驗(yàn)是一種最貼近實(shí)際的也是在國(guó)內(nèi)外使用率較高的試驗(yàn)方法,本