抗輻射標準單元庫設(shè)計及時序驗證
發(fā)布時間:2021-01-12 09:17
隨著我國航天事業(yè)的迅猛發(fā)展,航天器、衛(wèi)星等電子設(shè)備在空間輻射環(huán)境會使器件“失靈”,這就對具有抗輻射性能的集成電路提出了迫切的需求,而數(shù)字集成電路設(shè)計是基于數(shù)字標準單元庫基礎(chǔ)上進行設(shè)計的,因此數(shù)字抗輻射標準單元庫的設(shè)計是數(shù)字抗輻射集成電路設(shè)計的關(guān)鍵。所以研究能夠屏蔽空間輻射的抗輻射標準單元庫意義重大,基于這一背景下,進行了抗輻射標準單元庫的設(shè)計。本篇論文主要工作如下:1.介紹了標準單元庫的建庫流程,單元設(shè)計的基本理論,從結(jié)構(gòu)上分析典型單元的組成原理,并介紹了繪制版圖的規(guī)則。2.對標準單元進行抗輻射加固,對于單粒子瞬態(tài)(Single Event Transient,SET)采用時域冗余C單元的方法;對于單粒子翻轉(zhuǎn)(Single Event Upset,SEU)分別采用雙互鎖存儲單元(Dual Interlocked Storage Cell,DICE)方法和三模冗余(Triple Modular Redundancy,TMR)的方法;并對這幾種加固方法進行仿真,以確定其具體的抗輻射效果。為了使被電荷擊中的概率有所下降,在版圖設(shè)計時主要采用敏感節(jié)點相互遠離的方法來進行加固。3.為了驗證單元庫...
【文章來源】:遼寧大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
GOES-7衛(wèi)星的太陽電池損傷[6]
第2章標準單元庫設(shè)計7第2章標準單元庫設(shè)計在數(shù)字電路中,因為基本邏輯單元的重復性與電路復雜性,所以需要一套由基本單元組成的標準單元庫,標準單元庫是集成電路設(shè)計的基礎(chǔ),所以單元庫建立至關(guān)重要。2.1標準單元庫建庫流程為了確保建庫工作有條不紊的進行,需要確定標準單元庫的流程,并按照流程完成工作。標準單元庫是基于Cadence和Synopsys等公司的EDA工具上進行開發(fā)的。圖2-1所示為標準單元庫建庫流程。圖2-1標準單元庫建庫流程圖2.1.1建庫的具體流程建庫包括以下幾方面的內(nèi)容:(1)單元庫的整體規(guī)劃首先需要明確哪條工藝線來支持所設(shè)計的單元庫,確定其工藝線的工藝水平
第2章標準單元庫設(shè)計13圖2-2反相器結(jié)構(gòu)圖2.4.2D觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D觸發(fā)器是CMOS數(shù)字集成電路單元中時序邏輯電路中的重要組成部分之一,是一種信息存儲器件,并且具有兩個0,1狀態(tài)。在外加信號的作用下,可以從一種穩(wěn)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定的狀態(tài)(0到1或者1到0)[25],并且在一定的條件下,可以保持一個穩(wěn)定的狀態(tài)(0或1)不改變[24]。出現(xiàn)脈沖邊沿時,才將信號輸出(輸入等于下一時刻的輸出),在兩個脈沖邊沿中間,輸出狀態(tài)保持不變,可以用來在信號傳輸過程中,防止外來信號的干擾。D觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖2-3所示:圖2-3傳輸門構(gòu)成的主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器2.4.3DFFRPQ工作原理如圖2-3所示,它由一個傳輸門構(gòu)成上升沿觸發(fā)的主從結(jié)構(gòu)D觸發(fā)器,其中
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于誤碼統(tǒng)計的邊沿觸發(fā)器建立時間測量方法[J]. 侯鳳妹,李長安,趙剛. 半導體光電. 2018(05)
[2]改進DICE結(jié)構(gòu)的D觸發(fā)器抗SEU設(shè)計[J]. 孫敬,陳振嬌,陶建中,張宇涵. 電子與封裝. 2016(08)
[3]高精度SRAM端口時序參數(shù)測量電路的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李恒,王琴,蔣劍飛. 微電子學與計算機. 2016(07)
[4]基于天基光學探測圖像初析南大西洋異常區(qū)影響[J]. 張科科,李宗耀,胡海鷹,朱振才,楊根慶. 中國空間科學技術(shù). 2015(05)
[5]極端太陽活動的長期預報至關(guān)重要——以強太陽粒子事件為例[J]. 周大莊. 科學新聞. 2015(20)
[6]DICE型D觸發(fā)器三模冗余實現(xiàn)及輻照實驗驗證[J]. 張丹丹,楊海鋼,李威,黃志洪,高麗江,李天文. 半導體技術(shù). 2014(07)
[7]誘發(fā)單粒子效應的空間輻射環(huán)境[J]. 曹洲,薛玉雄,把得東,安恒,石紅,楊生勝. 真空與低溫. 2013(03)
[8]空間輻射環(huán)境誘發(fā)航天器故障或異常分析[J]. 薛玉雄,楊生勝,把得東,安恒,柳青,石紅,曹洲. 真空與低溫. 2012(02)
[9]基于MullerC單元和DICE單元的抗輻照D觸發(fā)器設(shè)計[J]. 李鵬,孫永節(jié),陳建軍,梁斌. 計算機工程與科學. 2012(03)
[10]提高時間參數(shù)量化精度的方法[J]. 辛明,馮清賢. 電子信息對抗技術(shù). 2006(05)
博士論文
[1]影響納米CMOS器件單粒子效應電荷收集共享關(guān)鍵問題研究[D]. 王天琦.哈爾濱工業(yè)大學 2016
碩士論文
[1]高速低功耗觸發(fā)器的設(shè)計與特性提取[D]. 劉海彬.國防科學技術(shù)大學 2015
[2]高分辨率時間間隔測量技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 劉杰.西安電子科技大學 2013
[3]0.13μm標準單元庫中寄存器的優(yōu)化方法[D]. 張璇.國防科學技術(shù)大學 2009
[4]高可靠標準單元庫的設(shè)計與驗證[D]. 黃濤.國防科學技術(shù)大學 2009
本文編號:2972585
【文章來源】:遼寧大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
GOES-7衛(wèi)星的太陽電池損傷[6]
第2章標準單元庫設(shè)計7第2章標準單元庫設(shè)計在數(shù)字電路中,因為基本邏輯單元的重復性與電路復雜性,所以需要一套由基本單元組成的標準單元庫,標準單元庫是集成電路設(shè)計的基礎(chǔ),所以單元庫建立至關(guān)重要。2.1標準單元庫建庫流程為了確保建庫工作有條不紊的進行,需要確定標準單元庫的流程,并按照流程完成工作。標準單元庫是基于Cadence和Synopsys等公司的EDA工具上進行開發(fā)的。圖2-1所示為標準單元庫建庫流程。圖2-1標準單元庫建庫流程圖2.1.1建庫的具體流程建庫包括以下幾方面的內(nèi)容:(1)單元庫的整體規(guī)劃首先需要明確哪條工藝線來支持所設(shè)計的單元庫,確定其工藝線的工藝水平
第2章標準單元庫設(shè)計13圖2-2反相器結(jié)構(gòu)圖2.4.2D觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D觸發(fā)器是CMOS數(shù)字集成電路單元中時序邏輯電路中的重要組成部分之一,是一種信息存儲器件,并且具有兩個0,1狀態(tài)。在外加信號的作用下,可以從一種穩(wěn)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定的狀態(tài)(0到1或者1到0)[25],并且在一定的條件下,可以保持一個穩(wěn)定的狀態(tài)(0或1)不改變[24]。出現(xiàn)脈沖邊沿時,才將信號輸出(輸入等于下一時刻的輸出),在兩個脈沖邊沿中間,輸出狀態(tài)保持不變,可以用來在信號傳輸過程中,防止外來信號的干擾。D觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖2-3所示:圖2-3傳輸門構(gòu)成的主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器2.4.3DFFRPQ工作原理如圖2-3所示,它由一個傳輸門構(gòu)成上升沿觸發(fā)的主從結(jié)構(gòu)D觸發(fā)器,其中
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于誤碼統(tǒng)計的邊沿觸發(fā)器建立時間測量方法[J]. 侯鳳妹,李長安,趙剛. 半導體光電. 2018(05)
[2]改進DICE結(jié)構(gòu)的D觸發(fā)器抗SEU設(shè)計[J]. 孫敬,陳振嬌,陶建中,張宇涵. 電子與封裝. 2016(08)
[3]高精度SRAM端口時序參數(shù)測量電路的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李恒,王琴,蔣劍飛. 微電子學與計算機. 2016(07)
[4]基于天基光學探測圖像初析南大西洋異常區(qū)影響[J]. 張科科,李宗耀,胡海鷹,朱振才,楊根慶. 中國空間科學技術(shù). 2015(05)
[5]極端太陽活動的長期預報至關(guān)重要——以強太陽粒子事件為例[J]. 周大莊. 科學新聞. 2015(20)
[6]DICE型D觸發(fā)器三模冗余實現(xiàn)及輻照實驗驗證[J]. 張丹丹,楊海鋼,李威,黃志洪,高麗江,李天文. 半導體技術(shù). 2014(07)
[7]誘發(fā)單粒子效應的空間輻射環(huán)境[J]. 曹洲,薛玉雄,把得東,安恒,石紅,楊生勝. 真空與低溫. 2013(03)
[8]空間輻射環(huán)境誘發(fā)航天器故障或異常分析[J]. 薛玉雄,楊生勝,把得東,安恒,柳青,石紅,曹洲. 真空與低溫. 2012(02)
[9]基于MullerC單元和DICE單元的抗輻照D觸發(fā)器設(shè)計[J]. 李鵬,孫永節(jié),陳建軍,梁斌. 計算機工程與科學. 2012(03)
[10]提高時間參數(shù)量化精度的方法[J]. 辛明,馮清賢. 電子信息對抗技術(shù). 2006(05)
博士論文
[1]影響納米CMOS器件單粒子效應電荷收集共享關(guān)鍵問題研究[D]. 王天琦.哈爾濱工業(yè)大學 2016
碩士論文
[1]高速低功耗觸發(fā)器的設(shè)計與特性提取[D]. 劉海彬.國防科學技術(shù)大學 2015
[2]高分辨率時間間隔測量技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 劉杰.西安電子科技大學 2013
[3]0.13μm標準單元庫中寄存器的優(yōu)化方法[D]. 張璇.國防科學技術(shù)大學 2009
[4]高可靠標準單元庫的設(shè)計與驗證[D]. 黃濤.國防科學技術(shù)大學 2009
本文編號:2972585
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