新型抗SEU存儲(chǔ)器讀寫結(jié)構(gòu)及ECC編碼方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-26 02:41
檢糾錯(cuò)技術(shù)是解決靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器抗單粒子翻轉(zhuǎn)問題的重要方法。本文針對(duì)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的加固問題,根據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫特點(diǎn),綜合考慮抗單粒子翻轉(zhuǎn)性能、冗余存儲(chǔ)容量大小和系統(tǒng)讀寫效率,提出了一種新型抗單粒子翻轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)器讀寫結(jié)構(gòu),采用改進(jìn)型漢明算法設(shè)計(jì)了檢糾錯(cuò)編解碼模塊。利用存儲(chǔ)器與控制器件的互連總線,并行接入檢糾錯(cuò)編解碼模塊,以減小檢糾錯(cuò)模塊對(duì)存儲(chǔ)器讀寫操作性能的影響;以512字節(jié)為單位劃分存儲(chǔ)器空間,采用改進(jìn)型漢明檢糾錯(cuò)碼方法對(duì)512字節(jié)進(jìn)行編解碼,得到3字節(jié)的糾錯(cuò)碼;采用Verilog HDL設(shè)計(jì)的RTL級(jí)編解碼模塊,經(jīng)Synopsys DC綜合得到的規(guī)模為1萬5千門(含1K觸發(fā)器),工作頻率達(dá)到80MHz。使用ALTERA公司的StratixⅡ系列FPGA中的EP2S60F1020C3進(jìn)行硬件驗(yàn)證,證明檢糾錯(cuò)編解碼模塊的功能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 空間輻射防護(hù)的意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文的研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
第二章 輻射環(huán)境及輻射效應(yīng)
2.1 天然空間輻射環(huán)境
2.1.1 銀河宇宙射線
2.1.2 地磁場(chǎng)捕獲輻射帶
2.1.3 太陽(yáng)質(zhì)子事件
2.2 與飛行軌道相關(guān)的電離輻射環(huán)境
2.3 核輻射環(huán)境
2.4 大氣環(huán)境
2.5 地面環(huán)境
2.6 輻射效應(yīng)
2.6.1 位移輻射效應(yīng)
2.6.2 電離輻射效應(yīng)
第三章 單粒子翻轉(zhuǎn)的機(jī)理及相關(guān)防護(hù)措施
3.1 單粒子效應(yīng)概述
3.2 單粒子效應(yīng)量化表述
3.3 單粒子翻轉(zhuǎn)的機(jī)理
3.3.1 電荷沉淀
3.3.2 電荷收集
3.3.3 臨界電荷
3.3.4 SRAM中的單粒子翻轉(zhuǎn)機(jī)理
3.4 單粒子翻轉(zhuǎn)的加固
3.4.1 工藝加固
3.4.2 電路層加固
3.4.3 系統(tǒng)層加固
第四章 檢糾錯(cuò)技術(shù)校驗(yàn)原理及設(shè)計(jì)思想
4.1 檢錯(cuò)糾錯(cuò)技術(shù)概述
4.1.1 檢糾錯(cuò)技術(shù)原理
4.1.2 檢糾錯(cuò)技術(shù)特點(diǎn)
4.2 漢明碼ECC技術(shù)
4.2.1 漢明碼算法
4.2.2 漢明碼檢糾錯(cuò)能力
4.3 本文的設(shè)計(jì)思想
4.3.1 改進(jìn)漢明檢糾錯(cuò)技術(shù)的算法分析
4.3.2 改進(jìn)漢明檢糾錯(cuò)技術(shù)的設(shè)計(jì)思想
4.4 本章小節(jié)
第五章 電路設(shè)計(jì)及FPGA驗(yàn)證
5.1 ECC編解碼模塊概述
5.2 ECC編碼模塊
5.3 ECC解碼模塊
5.4 ECC比較糾錯(cuò)模塊
5.5 ECC頂層模塊
5.6 電路綜合
5.7 FPGA硬件驗(yàn)證
5.7.1 FPGA板簡(jiǎn)介
5.7.2 FPGA硬件驗(yàn)證
5.8 本章小節(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 進(jìn)一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3801572
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 空間輻射防護(hù)的意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文的研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
第二章 輻射環(huán)境及輻射效應(yīng)
2.1 天然空間輻射環(huán)境
2.1.1 銀河宇宙射線
2.1.2 地磁場(chǎng)捕獲輻射帶
2.1.3 太陽(yáng)質(zhì)子事件
2.2 與飛行軌道相關(guān)的電離輻射環(huán)境
2.3 核輻射環(huán)境
2.4 大氣環(huán)境
2.5 地面環(huán)境
2.6 輻射效應(yīng)
2.6.1 位移輻射效應(yīng)
2.6.2 電離輻射效應(yīng)
第三章 單粒子翻轉(zhuǎn)的機(jī)理及相關(guān)防護(hù)措施
3.1 單粒子效應(yīng)概述
3.2 單粒子效應(yīng)量化表述
3.3 單粒子翻轉(zhuǎn)的機(jī)理
3.3.1 電荷沉淀
3.3.2 電荷收集
3.3.3 臨界電荷
3.3.4 SRAM中的單粒子翻轉(zhuǎn)機(jī)理
3.4 單粒子翻轉(zhuǎn)的加固
3.4.1 工藝加固
3.4.2 電路層加固
3.4.3 系統(tǒng)層加固
第四章 檢糾錯(cuò)技術(shù)校驗(yàn)原理及設(shè)計(jì)思想
4.1 檢錯(cuò)糾錯(cuò)技術(shù)概述
4.1.1 檢糾錯(cuò)技術(shù)原理
4.1.2 檢糾錯(cuò)技術(shù)特點(diǎn)
4.2 漢明碼ECC技術(shù)
4.2.1 漢明碼算法
4.2.2 漢明碼檢糾錯(cuò)能力
4.3 本文的設(shè)計(jì)思想
4.3.1 改進(jìn)漢明檢糾錯(cuò)技術(shù)的算法分析
4.3.2 改進(jìn)漢明檢糾錯(cuò)技術(shù)的設(shè)計(jì)思想
4.4 本章小節(jié)
第五章 電路設(shè)計(jì)及FPGA驗(yàn)證
5.1 ECC編解碼模塊概述
5.2 ECC編碼模塊
5.3 ECC解碼模塊
5.4 ECC比較糾錯(cuò)模塊
5.5 ECC頂層模塊
5.6 電路綜合
5.7 FPGA硬件驗(yàn)證
5.7.1 FPGA板簡(jiǎn)介
5.7.2 FPGA硬件驗(yàn)證
5.8 本章小節(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 進(jìn)一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3801572
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