宇宙高可靠fpga设计 自然科学 新华正版
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作者作者
出版社中国宇航出版社
ISBN9787515919096
出版时间2021-12
版次1
装帧精装
开本16开
页数188页
字数286千字
定价80元
货号xhwx_1202571545
上书时间2024-01-30
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目录：
章绪论1
1.1fpga的发展历程2
1.1.1microsemi公司4
1.1.2linx公司5
1.1.3宇航用fpga现状6
1.2宇航用fpga发展趋势8
1.2.1高容量、高密度、高速度、低功耗8
1.2.2高软件复用率8
1.2.3高系统集成度8
1.2.4高可靠8
参文献10
第2章反熔丝fpga芯片技术11
2.1fpga基础技术介绍11
2.1.1fpga编程技术11
2.1.2fpga逻辑单元14
2.1.3fpga布线架构16
2.2反熔丝fpga的结构19
2.2.1整体架构19
2.2.2布线通道及互连线资源19
2.2.3可编程逻辑单元21
2.2.4i/o模块21
2.2.5时钟网络23
2.3反熔丝fpga编程技术25
2.3.1反熔丝器件25
2.3.2反熔丝编程电压26
2.3.3反熔丝fpga编程技术28
2.3.4比特位流文件介绍28
2.4fpga器件抗辐照情况30
2.4.1空间辐环境概述30
2.4.2电离辐效应31
2.4.3反熔丝fpga的抗辐照指标实例32
2.5典型设计实例32
参文献36
第3章fpga可靠设计通用技术38
3.1复位设计38
3.1.1复位38
3.1.2高电复位与低电复位41
3.1.3复位时长设计依据43
3.1.4远程遥控复位44
3.2信号消抖设计45
3.2.1抖动的产生45
3.2.2信号抖动的危害45
3.2.3抖动的消除办46
3.3可靠编码与状态机设计47
3.3.1状态机描述方式47
3.3.2状态机编码方式54
3.3.3格雷码54
3.3.4独热码55
3.4亚稳态与竞争冒险56
3.4.1亚稳态案例及亚稳态发生的原因57
3.4.2减少亚稳态发生的措施58
3.4.3竞争冒险产生59
3.4.4竞争冒险判定方及解决办62
3.5资源优化63
3.5.1串并转换63
3.5.2乒乓作64
3.5.3流水线作65
3.6时序分析与时序约束基本理论65
3.6.1时序分析基本理论66
3.6.2建立时间、保持时间、传输延时、组合逻辑延时67
3.6.3数据信号可靠传输的条件68
3.6.4时序约束及改善时序的办69
参文献75
第4章抗单粒子翻转技术76
4.1空间辐照对fpga的影响76
4.2常用抗单粒子翻转技术77
4.2.1三模冗余77
4.2.2重配置容错84
4.2.3编码容错88
参文献94
第5章fpga容错技术96
5.1fpga故障检测与定位97
5.1.1fpga器件级故障检测97
5.1.2fpga应用过程故障检测101
5.1.3反熔丝fpga验证方案102
5.2fpga容错与纠错103
5.2.1edac及实现103
5.2.2edac编码模块106
5.2.3edac译码模块106
5.2.4通信纠错容错107
5.3冗余备份与仲裁108
5.3.1串并联冗余108
5.3.2双机热备份系统111
5.3.3三机备份系统113
参文献115
第6章宇航用fpga重配置技术116
6.1fpga重配置类型及116
6.1.1fpga重配置类型116
6.1.2fpga重配置116
6.1.3局部或远程重配置应用特点119
6.2fpga局部重配置120
6.2.1局部重配置设计方120
6.2.2基于模块化局部重配置实现121
6.2.3基于eapr方式局部重配置实现131
6.3fpga远程重配置138
6.3.1远程重配置实现方式138
6.3.2基于被动模式的远程重配置实现139
6.3.3基于边界扫描的远程重配置实现140
参文献144
第7章高可靠fpga的测试145
7.1fpga测试特145
7.2fpga测试流程与方146
7.2.1测试需求分析147
7.2.2编码规则检查148
7.2.3人工审查151
7.2.4验证151
7.2.5时序验证160
7.2.6逻辑等价验证165
7.2.7板级确认测试170
7.2.8其他类测试171
7.3本章小结173
参文献174
内容简介：
本书对宇航用fpga及其可靠的相关技术进行了介绍，包括fpga芯片制造技术，可靠通用设计方，空间辐对fpga的影响及抗单粒子翻转设计方，fpga检错、容错、纠错技术，fpga局部和远程重配置的在轨维护与功能升级方、fpga测试流程与测试方等。本书主要面向从事宇航及相关领域研究的科研工作者和高校师生，可在fpga的理论研究、设计开发、可靠研究以及宇航应用等方面为读者提供借鉴与参。
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