两种常用的抗单粒子翻转动态刷新方法

提高SRAM 型FPGA 抗单粒子翻转能力的刷新方式主要有两种,一种是基于反熔丝FPGA,另一种是基于专用刷新芯片,都是在不中断单机功能的前提下,定时完成SRAM型FPGA的动态刷新,减少SEU事件对星载产品造成的影响。

1 基于反熔丝FPGA的刷新方案

主要由存储芯片PROM、刷新控制FPGA(反熔丝FPGA)和主控FPGA 组成。

主控FPGA 芯片完成对星务系统下发的高速数字信号进行处理、分发,刷新FPGA 芯片完成对主控FPGA 的刷新、重载与配置,PROM 芯片对单粒子效应不敏感,用于初始存储配置程序。

反熔丝FPGA 芯片本身抗单粒子翻转能力比较强,因此刷新控制FPGA 的抗SEU 措施可以简化,但其内部使用的寄存器仍然会受到SEU 效应的影响,因此需要有针对寄存器进行的防范措施。

2 基于专用刷新芯片的刷新方案

方案由专用智能刷新控制芯片、主控FPGA 芯片、存储芯片PROM 和NOR 型FLASH 组成

其中NOR 型FLASH 芯片可反复擦写、编程,实现在轨重构,修正SEU事件造成的错误,完善产品软件功能,提升系统性能。完成在轨重构后,刷新芯片可设置为从FLASH 中读取配置文件定时刷新。PROM 芯片的抗单粒子能力高,用于存储初始配置文件。通过外部管脚或者UART

命令配置刷新芯片的功能寄存器,选择芯片的基本工作模式,UART 命令配置的优先级高于管脚配置。

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