隨著我國對空天和國防領(lǐng)域的日益重視,低功耗、高可靠性、高保密性的反熔絲型FPGA器件已廣泛的使用在航空航天和武器裝備系統(tǒng)中。但因為宇宙射線和電磁干擾的影響,可能導(dǎo)致使用在航空航天和武器領(lǐng)域的FPGA器件因為高能粒子的輻射而產(chǎn)生功能失效。為了保證反熔絲型FPGA器件具有高可靠性和一定的使用壽命,人們需要對芯片進行輻照試驗來驗證器件的抗輻照性能。但由于受國內(nèi)輻照試驗設(shè)備等條件的限制,目前對反熔絲FPGA輻照試驗方法的研究還處在初級階段,缺少足夠的試驗經(jīng)驗,沒有可依據(jù)的試驗標準。絕大部分的試驗都是按照用戶單位的要求來進行的,試驗用的輻照測試系統(tǒng)大多試驗效率不高,測試參數(shù)不夠全面,數(shù)據(jù)精度較低,甚至在進行一次輻照試驗之后沒有能力進行第二次試驗,缺少良好的可借鑒性。因此探索高精度、高效率、低成本的反熔絲FPGA抗輻照測試方法具有十分重要的意義。論文首先分析了空間環(huán)境輻照效應(yīng)的產(chǎn)生機理。對單粒子效應(yīng)、總劑量電離輻照效應(yīng)、瞬時劑量率輻照效應(yīng)的產(chǎn)生原因及可能造成的影響進行了比較深入的研究,并在此基礎(chǔ)上以反熔絲FPGA為主分析了不同類型的FPGA電路在受到電離輻照時所產(chǎn)生的功能和性能指標上的差異,為探尋... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
第二章FPGA空間輻照效應(yīng)與損傷機理研究
    2.1 空間輻照環(huán)境與輻照效應(yīng)
        2.1.1 電離輻照效應(yīng)
        2.1.2 單粒子效應(yīng)
        2.1.3 總劑量輻照效應(yīng)
        2.1.4 瞬時劑量率效應(yīng)
    2.2 反熔絲FPGA的輻照效應(yīng)與機理分析
    2.3 SRAM型FPGA的輻照效應(yīng)與機理分析
    2.4 Flash型FPGA的輻照效應(yīng)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 反熔絲FPGA抗輻照性能測試系統(tǒng)總體設(shè)計方案
    3.1 測試系統(tǒng)的設(shè)計要求
    3.2 測試系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方案
        3.2.1 輻照測試板
        3.2.2 驅(qū)動轉(zhuǎn)接板
        3.2.3 監(jiān)控系統(tǒng)板
        3.2.4 控制與數(shù)據(jù)分析模塊
        3.2.5 電源與參數(shù)測試組件
    3.3 測試全流程設(shè)計方案
    3.4 本章小結(jié)
第四章 反熔絲FPGA抗輻照性能測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)
        4.1.1 輻照測試板設(shè)計
        4.1.2 驅(qū)動轉(zhuǎn)接板設(shè)計
        4.1.3 監(jiān)控測試板設(shè)計
    4.2 系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
        4.2.1 下位機控制軟件設(shè)計
        4.2.2 上位機控制軟件設(shè)計
        4.2.3 配置軟件設(shè)計
        4.2.4 測試模塊設(shè)計
    4.3 本章小結(jié)
第五章 測試試驗與結(jié)果分析
    5.1 穩(wěn)態(tài)總劑量輻照試驗
        5.1.1 試驗參數(shù)與方法
        5.1.2 試驗結(jié)果與分析
    5.2 瞬時劑量率輻照試驗與結(jié)果分析
        5.2.1 試驗參數(shù)與方法
        5.2.2 試驗結(jié)果與分析
    5.3 本文結(jié)果與文獻系統(tǒng)的對比分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3583153