本文關(guān)鍵詞：基于循環(huán)校驗的機(jī)載SRAM型存儲單元單粒子翻轉(zhuǎn)加固設(shè)計研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：如今,飛行器中靜態(tài)隨機(jī)存儲器(SRAM,Static Random Access Memory)型芯片已成為機(jī)載電子設(shè)備不可或缺的重要組成部分。然而以SRAM為基本構(gòu)造的存儲單元極易發(fā)生單粒子效應(yīng)引起的軟錯誤,其中對單粒子翻轉(zhuǎn)(SEU,Single Event Upset)尤為敏感。近年來,隨著SRAM型芯片體積越來越小以及存儲量越來越大使得其對單粒子效應(yīng)越來越敏感。通過軟硬件技術(shù)相結(jié)合降低航空電子系統(tǒng)關(guān)鍵部分對單粒子翻轉(zhuǎn)的敏感度,這對于飛機(jī)的飛行安全變得至關(guān)重要。本文針對航空電子中對單粒子翻轉(zhuǎn)的檢測及加固需求,設(shè)計了針對SRAM型存儲單元的單粒子翻轉(zhuǎn)失效檢測、加固電路以及故障注入系統(tǒng)。對基于SRAM存儲單元的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),我們采用循環(huán)冗余校驗(CRC,Cyclic Redundancy Check)算法對電路進(jìn)行了加固設(shè)計。并通過所搭建的硬件電路對存儲單元進(jìn)行故障注入模擬單粒子翻轉(zhuǎn)對SRAM型存儲單元產(chǎn)生的影響。系統(tǒng)對存儲芯片的所有存儲單元進(jìn)行遍歷測試,判定加固后存儲單元是否能夠檢測到翻轉(zhuǎn)故障且自動糾錯,并記錄錯誤發(fā)生的存儲空間地址。測試結(jié)果表明,本文設(shè)計的檢測、加固電路可以實現(xiàn)對單位單粒子翻轉(zhuǎn)的檢測及糾正,并且可以對多位翻轉(zhuǎn)進(jìn)行報錯。經(jīng)過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析表明,此加固設(shè)計提高了SRAM型存儲單元抗單粒子翻轉(zhuǎn)的性能。該研究旨在保障機(jī)載電子系統(tǒng)的可靠性,將潛在的風(fēng)險和損失降到最低,對提高機(jī)載電子系統(tǒng)單粒子翻轉(zhuǎn)防護(hù)能力提供了一種便捷有效的解決途徑。
【關(guān)鍵詞】：單粒子翻轉(zhuǎn) 循環(huán)冗余校驗 SRAM型存儲單元 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA) 故障注入
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V247;TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 單粒子效應(yīng)及單粒子翻轉(zhuǎn)10-12
• 1.3 單粒子容錯技術(shù)12-14
• 1.4 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 硬件系統(tǒng)設(shè)計15-23
• 2.1 硬件系統(tǒng)概述15
• 2.2 電源模塊設(shè)計15-18
• 2.2.1 主控系統(tǒng)電源設(shè)計16-17
• 2.2.2 測試系統(tǒng)電源設(shè)計17-18
• 2.3 下載調(diào)試部分18-20
• 2.3.1 主控模塊下載調(diào)試部分18-19
• 2.3.2 測試模塊下載調(diào)試部分19-20
• 2.4 配置數(shù)據(jù)獲取部分20
• 2.5 時鐘復(fù)位部分20-21
• 2.6 串口接口模塊21
• 2.7 本章小結(jié)21-23
• 第三章 測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)23-36
• 3.1 測試系統(tǒng)總體設(shè)計23
• 3.2 RS232接口設(shè)計23-25
• 3.2.1 RS232串口傳輸協(xié)議23-24
• 3.2.2 時鐘部分24
• 3.2.3 接收模塊部分24-25
• 3.2.4 發(fā)送模塊部分25
• 3.3 配置碼流轉(zhuǎn)存模塊25-27
• 3.4 SelectMAP配置模式27-28
• 3.5 配置位翻轉(zhuǎn)的實現(xiàn)28-35
• 3.5.1 配置位翻轉(zhuǎn)的過程28-30
• 3.5.2 配置位翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)機(jī)30-31
• 3.5.3 配置存儲地址31-32
• 3.5.4 配置數(shù)據(jù)的獲取32-33
• 3.5.5 配置位翻轉(zhuǎn)的實現(xiàn)33-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第四章 程序加固設(shè)計及測試結(jié)果36-52
• 4.1 循環(huán)冗余校驗（CRC）加固方法36-41
• 4.1.1 CRC的原理36-37
• 4.1.2 CRC數(shù)學(xué)計算37-39
• 4.1.3 CRC-16碼單比特糾錯思想及實現(xiàn)39-41
• 4.2 基于CRC的加固總體設(shè)計41-43
• 4.3 CRC校驗值的計算43-44
• 4.4 數(shù)據(jù)的存儲及結(jié)果輸出44-46
• 4.5 SRAM存儲數(shù)據(jù)單粒子翻轉(zhuǎn)的加固測試46-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 第五章 總結(jié)及展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 致謝57-58
• 作者簡介58

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳智敏;;列車自動監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)營信息存儲單元的設(shè)計與實施[J];鐵道通信信號;2012年04期

2 蔡良軍;王衛(wèi)東;;一種低電壓開關(guān)電流甲乙類存儲單元的設(shè)計[J];電子工程師;2007年06期

3 胡作啟;袁成偉;李蘭;;相變隨機(jī)存儲器存儲單元結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年06期

4 侯孝民,李剛,歐宏武;超高速多體并行存儲單元設(shè)計[J];指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報;1999年02期

5 白曉明,李剛,杜秀國;成象型激光預(yù)警幀減存儲單元的設(shè)計[J];電子對抗技術(shù);2001年03期

6 姜錦范;解決可編程序控制器用戶存儲單元不足的方法[J];青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院學(xué)報;1997年03期

7 馬翠;李震;彭菊紅;繆向水;;相變存儲器存儲單元瞬態(tài)電流測量[J];計算機(jī)與數(shù)字工程;2012年02期

8 趙衛(wèi)濱;周渝霞;;教你使用PROG-110[J];電子制作;2000年10期

9 錢榴源;陳則王;;一種超深亞微米SRAM存儲單元的設(shè)計方法[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

10 劉寅,蘇昱,朱鈞;FLASH存儲單元結(jié)構(gòu)及功能研究[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年S1期

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 本報記者 張玉蕾;ABB節(jié)能增效的最佳實踐[N];中國電力報;2012年

2 吳宵;新型磁隨機(jī)原理型器件問世[N];中國質(zhì)量報;2007年

3 本報駐韓國記者 薛嚴(yán);以3D視角審視閃存革命[N];科技日報;2013年

4 記者 劉霞;新型光子存儲器或可打破網(wǎng)速瓶頸[N];科技日報;2012年

5 本報記者 馮衛(wèi)東;未來的U盤納米造[N];科技日報;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 陳竹西;面向物流的新型自動存取模式與優(yōu)化[D];東南大學(xué);2015年

2 顧明;嵌入式SRAM性能模型與優(yōu)化[D];東南大學(xué);2006年

3 劉奇斌;相變存儲單元熱模擬及其CMP關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2007年

4 劉曉杰;金屬納米晶電荷俘獲型存儲單元的制備及其存儲效應(yīng)的研究[D];南京大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐玉峰;基于65nm工藝新型SRAM存儲單元設(shè)計[D];安徽大學(xué);2016年

2 丁瑞;寬電壓SRAM存儲單元及存儲陣列研究與實現(xiàn)[D];東南大學(xué);2016年

3 楊順;阻變存儲器外圍電路的設(shè)計與實現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

4 姜承翔;基于循環(huán)校驗的機(jī)載SRAM型存儲單元單粒子翻轉(zhuǎn)加固設(shè)計研究[D];中國民航大學(xué);2015年

5 張成才;65nm工藝DICE存儲單元的SEU機(jī)理分析與加固技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

6 李振;面向機(jī)載存儲單元的單粒子翻轉(zhuǎn)故障測試系統(tǒng)設(shè)計[D];中國民航大學(xué);2015年

7 徐永康;相變存儲單元的仿真研究[D];華中科技大學(xué);2013年

8 謝子健;相變存儲單元多值存儲的仿真研究[D];華中科技大學(xué);2012年

9 胡婷婷;抗內(nèi)部存儲單元失效的32位微處理器的研究與實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2011年

10 倪含;T型自由層自旋力矩轉(zhuǎn)移磁隧道結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與模擬計算[D];華中科技大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于循環(huán)校驗的機(jī)載SRAM型存儲單元單粒子翻轉(zhuǎn)加固設(shè)計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：280746