1394總線是一種標準的外部高速串行總線,其傳輸速率在大容量數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)膱龊暇哂袕V闊的應(yīng)用前景。并且具有成本低、速度快、占用空間小、實時數(shù)據(jù)傳輸、同時支持多種總線速度和熱插拔等特點。我國在衛(wèi)星通信等領(lǐng)域中的短距離通信中普遍采用1394總線進行實時數(shù)據(jù)傳輸,為保證衛(wèi)星系統(tǒng)在空間環(huán)境中的正常運行,迫切需要1394總線的抗輻照加固產(chǎn)品。針對以上需求情況,本課題將開展對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)進行深入具體的研究,完成抗輻射1394總線控制器IP設(shè)計。論文的總體設(shè)計方案是通過對1394總線標準協(xié)議的研究,分析1394總線控制器的具體功能,設(shè)計1394總線控制器的總體架構(gòu),對其進行模塊劃分。同時對各個模塊間的數(shù)據(jù)流向進行規(guī)劃,詳細制定各個模塊間的接口信號,根據(jù)模塊劃分、功能定義和接口信號規(guī)劃,完成1394總線控制器的RTL代碼設(shè)計,并通過仿真驗證、FPGA驗證等手段全面系統(tǒng)的驗證了設(shè)計的1394總線控制器的功能正確性。通過建立抗輻射標準單元庫,完成基于商用工藝線的抗輻射版圖設(shè)計。最后通過流片、測試分析和輻照試驗等工作,測試設(shè)計目標是否實現(xiàn)。論文在抗輻照設(shè)計方面主要從單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)防護、單粒子閂鎖效應(yīng)防護、總劑量效應(yīng)防護和單粒子瞬態(tài)效應(yīng)防護四方面進行考慮。本課題完成了關(guān)鍵路徑的三模冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計,并將所有觸發(fā)器采用DICE結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,可有效防護單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)。對于小驅(qū)動的單元,在不改變制造工藝的前提下,適當?shù)脑黾恿嗽磪^(qū)接觸面積,并采用阱接觸保護環(huán)的設(shè)計,可有效提高電路的抗輻射和抗閂鎖性能。對于大型驅(qū)動的單元,在增加保護環(huán)的基礎(chǔ)上采用了環(huán)柵結(jié)構(gòu),設(shè)計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)對電路的影響。在時鐘、復(fù)位等全局網(wǎng)絡(luò)中使用延遲濾波設(shè)計,可消除較短SET脈沖對電路的影響。為了達成抗輻照的設(shè)計目標,本課題設(shè)計開發(fā)出一套基于中芯國際公司0.13μm工藝的包含抗輻照標準邏輯單元庫和數(shù)字IO電路單元庫,采用商業(yè)通用EDA軟件和標準的R2G設(shè)計流程,完成抗輻射1394鏈路層控制器的版圖加固設(shè)計�？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)計提供了有力的技術(shù)支持。本課題最終通過輻照試驗驗證,單粒子翻轉(zhuǎn)閾值達到30MeV·cm~2/mg,單粒子閉鎖閾值達到70MeV·cm~2/mg,總劑量指標達到100Krad(Si)。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：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)點為邏輯尋址概念。組成模塊的主要部一個或者多個共享物理接口。所有邏輯實體內(nèi)只有節(jié)點具有地址，制寄存器與可識別 ROM，可實現(xiàn)獨立復(fù)位。單個模塊內(nèi)部通常涉對于單個節(jié)點而言，其同樣也經(jīng)由數(shù)個元件來實現(xiàn)共同組成，詳見

圖 2. 1 模塊結(jié)構(gòu)）物理拓撲研究主要研究線纜環(huán)境下 IEEE 1394 串行總線的物理拓撲結(jié)構(gòu)。各類環(huán)利用總線橋，來實現(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)點端口之間進行緊的擴展分支，形成特殊形狀的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(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，當其置身于 1394 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，即為全面完善的邏輯總線。 2.2 表示，不同根節(jié)點會產(chǎn)生相應(yīng)的樹狀結(jié)構(gòu)，每個節(jié)點中通常含只會存在一個端口節(jié)點，來作為重要的總線分支葉節(jié)點投入使用，外的數(shù)個端口節(jié)點，都會經(jīng)由總線，來進行持續(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 物理拓撲結(jié)構(gòu)行總線和底板表面存在的標準并行總線，通常表現(xiàn)出共存狀EE 1394標準內(nèi)部進行串行通信，從而實現(xiàn)存儲的兩根信號線境，沿著線纜環(huán)境逐步向外延伸。底板環(huán)境下物理拓撲指的是行緊密連接，在總線表面，通常都會分布多樣化連接器，通過這能實現(xiàn)直接訪問。此外，總線仲裁還能實時共享全部節(jié)點總明，由 總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)可連接最多 63 個設(shè)點間距離為 4.5m。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)形狀較多，常見的為星形、花鏈等，組成對等網(wǎng)絡(luò)。常見的樹形結(jié)構(gòu)，樹作為一個無環(huán)連存在一條路徑，因此樹結(jié)構(gòu)自身不存在容錯能力，網(wǎng)絡(luò)一旦出接問題等都會造成中斷連接等問題，甚至網(wǎng)絡(luò)故障。采用 IEEE1394 標準構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)過程中，在此需要設(shè)計 IEEE13連接網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有節(jié)點，應(yīng)用一種類似于星形的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)組成網(wǎng)絡(luò)更簡單，可以簡化添加與刪除節(jié)點過程[5]。除此以
【參考文獻】

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1 萬月亮;段大高;史潔琴;于亞云;;航天電子系統(tǒng)IEEE1394總線可靠性模型研究[J];計算機工程與設(shè)計;2012年08期

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

3 李永宏;賀朝會;周輝;;應(yīng)用锎源實驗結(jié)果預(yù)估空間軌道單粒子翻轉(zhuǎn)率[J];原子能科學(xué)技術(shù);2009年11期

4 周慶瑞;孫輝先;;IEEE1394總線容錯性研究[J];空間科學(xué)學(xué)報;2009年01期

5 薛玉雄;曹洲;楊世宇;田愷;郭剛;劉建成;;單粒子效應(yīng)不同模擬源的等效性實驗研究初探[J];核技術(shù);2008年02期

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1 劉必慰;集成電路單粒子效應(yīng)建模與加固方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

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1 肖松松;65nm體硅CMOS工藝下SRAM單元抗輻照加固方法研究[D];安徽大學(xué);2018年

2 文嚴;基于SoC FPGA的IEEE 1394b接口數(shù)據(jù)傳輸與接收系統(tǒng)設(shè)計[D];西安電子科技大學(xué);2017年

3 萬宵鵬;基于CMOS工藝的抗輻射加固光電探測芯片設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2015年

4 齊京;IEEE1394鏈路層設(shè)計及驗證[D];西安電子科技大學(xué);2015年

5 溫長珍;一種多功能的1394仿真設(shè)備設(shè)計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2015年

6 司世清;一款基于65nm體硅工藝的抗輻照SRAM的設(shè)計與實現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

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

8 夏軒;IEEE 1394物理層端口的設(shè)計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

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

10 陳爾釤;1394總線鏈路層系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計及接收模塊實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

本文編號：2851663