發(fā)布時間：2022-10-30 13:39

　　隨著物聯(lián)網的發(fā)展以及人工智能的興起,芯片的需求變得越來越多樣化。傳統(tǒng)的芯片開發(fā)模式設計周期長、投資風險高,這些因素嚴重影響芯片的發(fā)展,使用更敏捷的開發(fā)方式成為了新時代芯片開發(fā)最主要的訴求。對可靠性要求極高的抗輻照芯片的開發(fā)也存在著同樣的問題,將芯片敏捷開發(fā)方法引入到抗輻照芯片的設計中,從而加快抗輻照芯片的開發(fā)速度,這對我國航天事業(yè)以及核物理的發(fā)展具有重要意義。本文在深入研究芯片敏捷開發(fā)方法的基礎上設計了基于FIRRTL（Flexible Intermediate Representation for RTL）的抗輻照加固敏捷開發(fā)平臺。該平臺包括前端、中間轉換以及后端三個部分。前端用來解析Chisel格式和FIRRTL格式的硬件描述文件,解析之后的硬件描述被以抽象語法樹的形式傳遞給中間轉換部分。中間轉換嵌入了本地三模冗余（Local TMR）加固算法和基于SCC（Strongly Connected Compoent）的分布式三模冗余（Distributed TMR）加固算法,用于對輸入的電路進行三模冗余加固處理。后端部分通過調用FIRRTL框架中的Verilog生成器將三模冗余之后的硬... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內容
第2章 抗輻照敏捷開發(fā)平臺架構設計
    2.1 RISCV介紹
    2.2 基于CHISEL HDL的硬件設計的研究
        2.2.1 Chisel介紹
        2.2.2 Chisel在抗輻照敏捷開發(fā)平臺中的應用
    2.3 基于FIRRTL中間表達格式的電路形式轉換的分析
        2.3.1 FIRRTL的硬件編譯框架
        2.3.2 FIRRTL中間表達格式
        2.3.3 FIRRTL中間格式轉換
    2.4 抗輻照敏捷開發(fā)平臺
    2.5 本章小結
第3章 抗輻照敏捷開發(fā)平臺的實現(xiàn)
    3.1 電路的單粒子翻轉
    3.2 三模冗余
        3.2.1 表決器類型
        3.2.2 表決器插入
        3.2.3 三模冗余類型
    3.3 基于FIRRTL的抗輻照敏捷平臺功能的實現(xiàn)
        3.3.1 平臺框架設計
        3.3.2 平臺的前端設計
        3.3.3 平臺主體功能設計
        3.3.4 平臺的后端設計
    3.4 本章小結
第4章 抗輻照敏捷開發(fā)平臺的驗證
    4.1 基礎電路功能驗證
        4.1.1 無環(huán)時序電路的驗證
        4.1.2 有環(huán)時序電路的驗證
        4.1.3 ISCAS89 Benchmark的驗證
    4.2 平臺性能分析
    4.3 RISCV處理器的加固實例
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]RISC-V架構的開源處理器及SoC研究綜述[J]. 雷思磊.  單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2017(02)
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博士論文
[1]Flash型FPGA單粒子效應研究及新型測試驗證系統(tǒng)的研制[D]. 楊振雷.中國科學院研究生院(近代物理研究所) 2016

碩士論文
[1]基于接口邏輯模型的DTMF芯片頂層時序分析及優(yōu)化設計方法研究[D]. 薛偉杰.西安電子科技大學 2018
[2]星載遙感圖像實時處理專用芯片的抗輻照電路設計[D]. 董珊.北京理工大學 2016



本文編號：3698989