1394總線是一種標(biāo)準(zhǔn)的外部高速串行總線,其傳輸速率在大容量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)膱?chǎng)合具有廣闊的應(yīng)用前景。并且具有成本低、速度快、占用空間小、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、同時(shí)支持多種總線速度和熱插拔等特點(diǎn)。我國(guó)在衛(wèi)星通信等領(lǐng)域中的短距離通信中普遍采用1394總線進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸,為保證衛(wèi)星系統(tǒng)在空間環(huán)境中的正常運(yùn)行,迫切需要1394總線的抗輻照加固產(chǎn)品。針對(duì)以上需求情況,本課題將開展對(duì)1394相關(guān)協(xié)議、總線控制器體系結(jié)構(gòu)和原理、抗輻射加固技術(shù)進(jìn)行深入具體的研究,完成抗輻射1394總線控制器IP設(shè)計(jì)。論文的總體設(shè)計(jì)方案是通過對(duì)1394總線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的研究,分析1394總線控制器的具體功能,設(shè)計(jì)1394總線控制器的總體架構(gòu),對(duì)其進(jìn)行模塊劃分。同時(shí)對(duì)各個(gè)模塊間的數(shù)據(jù)流向進(jìn)行規(guī)劃,詳細(xì)制定各個(gè)模塊間的接口信號(hào),根據(jù)模塊劃分、功能定義和接口信號(hào)規(guī)劃,完成1394總線控制器的RTL代碼設(shè)計(jì),并通過仿真驗(yàn)證、FPGA驗(yàn)證等手段全面系統(tǒng)的驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的1394總線控制器的功能正確性。通過建立抗輻射標(biāo)準(zhǔn)單元庫,完成基于商用工藝線的抗輻射版圖設(shè)計(jì)。最后通過流片、測(cè)試分析和輻照試驗(yàn)等工作,測(cè)試設(shè)計(jì)目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)。論文在抗輻照設(shè)計(jì)方面主要從單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)防護(hù)、單粒子閂鎖效應(yīng)防護(hù)、總劑量效應(yīng)防護(hù)和單粒子瞬態(tài)效應(yīng)防護(hù)四方面進(jìn)行考慮。本課題完成了關(guān)鍵路徑的三模冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并將所有觸發(fā)器采用DICE結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),可有效防護(hù)單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)。對(duì)于小驅(qū)動(dòng)的單元,在不改變制造工藝的前提下,適當(dāng)?shù)脑黾恿嗽磪^(qū)接觸面積,并采用阱接觸保護(hù)環(huán)的設(shè)計(jì),可有效提高電路的抗輻射和抗閂鎖性能。對(duì)于大型驅(qū)動(dòng)的單元,在增加保護(hù)環(huán)的基礎(chǔ)上采用了環(huán)柵結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)中使用較寬溝道的晶體管,并利用襯底反偏、降低電源電壓等手段,抑制漏電流,可大幅減少總劑量效應(yīng)對(duì)電路的影響。在時(shí)鐘、復(fù)位等全局網(wǎng)絡(luò)中使用延遲濾波設(shè)計(jì),可消除較短SET脈沖對(duì)電路的影響。為了達(dá)成抗輻照的設(shè)計(jì)目標(biāo),本課題設(shè)計(jì)開發(fā)出一套基于中芯國(guó)際公司0.13μm工藝的包含抗輻照標(biāo)準(zhǔn)邏輯單元庫和數(shù)字IO電路單元庫,采用商業(yè)通用EDA軟件和標(biāo)準(zhǔn)的R2G設(shè)計(jì)流程,完成抗輻射1394鏈路層控制器的版圖加固設(shè)計(jì)�？馆椪諑斓慕⑼黄屏�0.13μm抗輻照參數(shù)庫建立技術(shù),為同類抗輻照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了有力的技術(shù)支持。本課題最終通過輻照試驗(yàn)驗(yàn)證,單粒子翻轉(zhuǎn)閾值達(dá)到30MeV·cm~2/mg,單粒子閉鎖閾值達(dá)到70MeV·cm~2/mg,總劑量指標(biāo)達(dá)到100Krad(Si)。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP273
【部分圖文】：

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文指的是物理打包概念，而節(jié)點(diǎn)為邏輯尋址概念。組成模塊的主要部一個(gè)或者多個(gè)共享物理接口。所有邏輯實(shí)體內(nèi)只有節(jié)點(diǎn)具有地址，制寄存器與可識(shí)別 ROM，可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立復(fù)位。單個(gè)模塊內(nèi)部通常涉對(duì)于單個(gè)節(jié)點(diǎn)而言，其同樣也經(jīng)由數(shù)個(gè)元件來實(shí)現(xiàn)共同組成，詳見

圖 2. 1 模塊結(jié)構(gòu)）物理拓?fù)溲芯恐饕芯烤€纜環(huán)境下 IEEE 1394 串行總線的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。各類環(huán)利用總線橋，來實(shí)現(xiàn)總線的連接。值得一提的是，線纜環(huán)境內(nèi)部含，一般表現(xiàn)為無環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過將電纜和各類節(jié)點(diǎn)端口之間進(jìn)行緊的擴(kuò)展分支，形成特殊形狀的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括菊花狀或者樹狀成部分主要包含收發(fā)器等元件，其中，端口和線纜一般作為總線內(nèi)使用，當(dāng)其置身于 1394 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，即為全面完善的邏輯總線。 2.2 表示，不同根節(jié)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的樹狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)中通常含只會(huì)存在一個(gè)端口節(jié)點(diǎn)，來作為重要的總線分支葉節(jié)點(diǎn)投入使用，外的數(shù)個(gè)端口節(jié)點(diǎn)，都會(huì)經(jīng)由總線，來進(jìn)行持續(xù)傳輸。由本質(zhì)出發(fā)構(gòu)為樹狀結(jié)構(gòu)。

圖 2. 3 連接到 PCI 總線上的 IEEE 1394 物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)行總線和底板表面存在的標(biāo)準(zhǔn)并行總線，通常表現(xiàn)出共存狀EE 1394標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部進(jìn)行串行通信，從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的兩根信號(hào)線境，沿著線纜環(huán)境逐步向外延伸。底板環(huán)境下物理拓?fù)渲傅氖切芯o密連接，在總線表面，通常都會(huì)分布多樣化連接器，通過這能實(shí)現(xiàn)直接訪問。此外，總線仲裁還能實(shí)時(shí)共享全部節(jié)點(diǎn)總明，由 總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可連接最多 63 個(gè)設(shè)點(diǎn)間距離為 4.5m。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形狀較多，常見的為星形、花鏈等，組成對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。常見的樹形結(jié)構(gòu)，樹作為一個(gè)無環(huán)連存在一條路徑，因此樹結(jié)構(gòu)自身不存在容錯(cuò)能力，網(wǎng)絡(luò)一旦出接問題等都會(huì)造成中斷連接等問題，甚至網(wǎng)絡(luò)故障。采用 IEEE1394 標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)過程中，在此需要設(shè)計(jì) IEEE13連接網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用一種類似于星形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)組成網(wǎng)絡(luò)更簡(jiǎn)單，可以簡(jiǎn)化添加與刪除節(jié)點(diǎn)過程[5]。除此以
【參考文獻(xiàn)】

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2 李娜;田澤;程國(guó)建;;IEEE1394總線的高速網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2011年03期

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7 白建斌;IEEE-1394鏈路層接收機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

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9 常安;IEEE 1394物理層鏈路接口的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D];西安電子科技大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：2851663