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基于FPGA的星載計(jì)算機(jī)自檢EDAC電路設(shè)計(jì)
摘要：為了消除空間環(huán)境中單粒子翻轉(zhuǎn)(seu)的影響,目前星載計(jì)算機(jī)中均對(duì)ram存儲(chǔ)單元采用檢錯(cuò)糾錯(cuò)(edac)設(shè)計(jì)。隨著fpga在航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,fpga已成為edac功能實(shí)現(xiàn)的最佳硬件手段。本文介紹了edac的編碼和實(shí)現(xiàn),提出一種功能完善的、具有自檢、自糾錯(cuò)功能的edac電路設(shè)計(jì),并采用仿真工具對(duì)該edac電路的功能進(jìn)行了驗(yàn)證。 1 引言隨著人類(lèi)對(duì)空間探索的深入，空間環(huán)境對(duì)空間飛行器的電子設(shè)備和器件的影響逐漸顯現(xiàn) 出來(lái)?？臻g輻射效應(yīng)，特別是單粒子效應(yīng)，對(duì)空間任務(wù)的完成具有潛在的巨大危害。星載計(jì) 算機(jī)是衛(wèi)星的核心部件，在空間輻照環(huán)境下，必須充分考慮單粒子翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象對(duì)星載計(jì)算機(jī)程控功能的破壞或影響。針對(duì)該問(wèn)題，目前普遍采用糾錯(cuò)檢錯(cuò)(edac)設(shè)計(jì)對(duì)星載計(jì)算機(jī)的ram 存儲(chǔ)單元進(jìn)行糾錯(cuò)檢錯(cuò)處理來(lái)消除seu故障。 edac功能可采用硬件和軟件兩種手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用軟件手段實(shí)現(xiàn)，需要在讀寫(xiě)ram存儲(chǔ) 單元時(shí)，對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和冗余信息進(jìn)行計(jì)算，因而要占用大量的cpu時(shí)間。對(duì)于星載計(jì)算機(jī)而言，由于cpu器件選型的局限，限制了cpu的性能，使cpu資源非常寶貴，因此目前普遍采用的
錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
摘要：針對(duì)一些惡劣的電磁環(huán)境對(duì)隨機(jī)存儲(chǔ)器（ram）電路誤碼影響的情況，根據(jù)糾錯(cuò)編碼的基本原理，提出簡(jiǎn)單實(shí)用的能檢查兩位錯(cuò)誤并自動(dòng)糾正一位錯(cuò)誤的edac算法；通過(guò)vhdl語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)，由fpga器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，并給出仿真結(jié)果。關(guān)鍵詞：錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正（edac）漢明距離 fpga vhdl引言在一些電磁環(huán)境比較惡劣的情況下，一些大規(guī)模集成電路常常會(huì)受到干擾，導(dǎo)致不能正常工作。特別是像ram這種利用雙穩(wěn)態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)的器件，往往會(huì)在強(qiáng)干擾下發(fā)生翻轉(zhuǎn)，使原來(lái)存儲(chǔ)的"0"變?yōu)?1"，或者"1"變?yōu)?0"，造成的后果往往是很?chē)?yán)重的。例如導(dǎo)致一些控制程序跑飛，存儲(chǔ)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)出錯(cuò)等等?，F(xiàn)在，隨著芯片集成度的增加，發(fā)生錯(cuò)誤的可能性也在增大。在一些特定的應(yīng)用中，這已經(jīng)成為一個(gè)不能忽視的問(wèn)題。例如在空間電子應(yīng)用領(lǐng)域，單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)就成為困擾設(shè)計(jì)師的一個(gè)難題。在這種情況下，我們可以采用錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正edac（error detection and correction）電路來(lái)有效地減少或避免這種情況的出現(xiàn)。根據(jù)檢錯(cuò)、糾錯(cuò)的原理，主要思想是在數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)，根據(jù)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)生成一定位數(shù)
錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正電路的設(shè)計(jì)方案
摘要：針對(duì)一些惡劣的電磁環(huán)境對(duì)隨機(jī)存儲(chǔ)器（ram）電路誤碼影響的情況，根據(jù)糾錯(cuò)編碼的基本原理，提出簡(jiǎn)單實(shí)用的能檢查兩位錯(cuò)誤并自動(dòng)糾正一位錯(cuò)誤的edac算法；通過(guò)vhdl語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)，由fpga器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，并給出仿真結(jié)果。引言在一些電磁環(huán)境比較惡劣的情況下，一些大規(guī)模集成電路常常會(huì)受到干擾，導(dǎo)致不能正常工作。特別是像ram這種利用雙穩(wěn)態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)的器件，往往會(huì)在強(qiáng)干擾下發(fā)生翻轉(zhuǎn)，使原來(lái)存儲(chǔ)的"0"變?yōu)?1"，或者"1"變?yōu)?0"，造成的后果往往是很?chē)?yán)重的。例如導(dǎo)致一些控制程序跑飛，存儲(chǔ)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)出錯(cuò)等等?，F(xiàn)在，隨著芯片集成度的增加，發(fā)生錯(cuò)誤的可能性也在增大。在一些特定的應(yīng)用中，這已經(jīng)成為一個(gè)不能忽視的問(wèn)題。例如在空間電子應(yīng)用領(lǐng)域，單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)就成為困擾設(shè)計(jì)師的一個(gè)難題。在這種情況下，我們可以采用錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正edac（error detection and correction）電路來(lái)有效地減少或避免這種情況的出現(xiàn)。根據(jù)檢錯(cuò)、糾錯(cuò)的原理，主要思想是在數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)，根據(jù)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)生成一定位數(shù)的校驗(yàn)碼，與相應(yīng)的數(shù)據(jù)一起保存起來(lái)；當(dāng)讀出時(shí)，同時(shí)也將校驗(yàn)碼讀出，進(jìn)行判決。如果
高可靠性微控制器設(shè)計(jì)研究
ram及 rom組成。mc8051_alu為運(yùn)算單元，由加法器，乘法器，除法器等基本運(yùn)算單元組成。mc8051_control為 mc8051的控制通路。包括有特殊寄存器，譯碼單元，多路選擇器，中斷及指令狀態(tài)機(jī)等基本功能。2抗單粒子可靠性設(shè)計(jì)技術(shù) 可靠性設(shè)計(jì)的基本原理是冗余，包括信息冗余，時(shí)間冗余等。目前抗單粒子效應(yīng)的設(shè)計(jì)技術(shù)中應(yīng)用最廣的技術(shù)有三模冗余(triple modular redundance ，tmr),檢錯(cuò)糾錯(cuò)（error detection and correction ,edac） 1基于軟件的控制流檢測(cè) 2。本文主要采用前2種可靠性設(shè)計(jì)方法。 2.1 三模冗余（tmr）介紹三模冗余是指將目標(biāo)部件復(fù)制相成同的三個(gè)目標(biāo)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)目標(biāo)部件的功能，三個(gè)目標(biāo)部件最終將通過(guò)一個(gè)判決器來(lái)判斷目標(biāo)部件的正確狀態(tài)。它利用的是相同一組部件同時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤概率較小的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠性的提高。 tmr可用于各種ip設(shè)計(jì)的各階段，既可以在系統(tǒng)級(jí)進(jìn)行冗余，也可以是局部冗余。 2.2 糾錯(cuò)檢錯(cuò)（edac） 2.2.1 edac概述 edac可以用來(lái)檢測(cè)電子
基于FPGA的模式可變的衛(wèi)星數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器糾錯(cuò)系統(tǒng)
衛(wèi)星的研發(fā)思路是周期短、成本低、技術(shù)新，因此大量采用市場(chǎng)上容易取得的商業(yè)級(jí)電子器件。這些器件具有高密度、低功耗、低成本、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，但通常沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的抗輻射測(cè)試，也沒(méi)有采用完善的抗輻射工藝。解決微小衛(wèi)星的抗輻射問(wèn)題需要采取綜合措施，包括整體防護(hù)、設(shè)計(jì)冗余等，而對(duì)具體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器則通常采用編碼、備份等方法利用信息冗余應(yīng)對(duì)seu現(xiàn)象。與物理存儲(chǔ)器件相配合，實(shí)現(xiàn)上述檢錯(cuò)/糾錯(cuò)功能的電路就是微小衛(wèi)星星載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)差錯(cuò)檢測(cè)和糾正模塊（error detection and correction,edac）。 1 漢明碼與tmr方案比較在微小衛(wèi)星的edac模塊設(shè)計(jì)中，經(jīng)常采用編碼（主要是漢明碼）或三倍冗余判決（triple modular redundancy,tmr）的方案。下面分別說(shuō)明這兩種方案并加以比較。 1.1 線(xiàn)性分組碼編碼是在數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域廣泛使用的檢錯(cuò)/糾錯(cuò)方法。線(xiàn)性分組碼是使用很廣泛的差錯(cuò)控制編碼[1]，其信息位和監(jiān)督位的關(guān)聯(lián)由一組線(xiàn)性代數(shù)方程組表示。（n,k）線(xiàn)性分組碼的編碼就是建立由m(m=n-k)個(gè)生成冗余位的方程構(gòu)成的方程組，并

錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
摘要：針對(duì)一些惡劣的電磁環(huán)境對(duì)隨機(jī)存儲(chǔ)器（ram）電路誤碼影響的情況，根據(jù)糾錯(cuò)編碼的基本原理，提出簡(jiǎn)單實(shí)用的能檢查兩位錯(cuò)誤并自動(dòng)糾正一位錯(cuò)誤的edac算法；通過(guò)vhdl語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)，由fpga器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，并給出仿真結(jié)果。關(guān)鍵詞：錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正（edac）漢明距離 fpga vhdl 引言在一些電磁環(huán)境比較惡劣的情況下，一些大規(guī)模集成電路常常會(huì)受到干擾，導(dǎo)致不能正常工作。特別是像ram這種利用雙穩(wěn)態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)的器件，往往會(huì)在強(qiáng)干擾下發(fā)生翻轉(zhuǎn)，使原來(lái)存儲(chǔ)的"0"變?yōu)?1"，或者"1"變?yōu)?0"，造成的后果往往是很?chē)?yán)重的。例如導(dǎo)致一些控制程序跑飛，存儲(chǔ)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)出錯(cuò)等等?，F(xiàn)在，隨著芯片集成度的增加，發(fā)生錯(cuò)誤的可能性也在增大。在一些特定的應(yīng)用中，這已經(jīng)成為一個(gè)不能忽視的問(wèn)題。例如在空間電子應(yīng)用領(lǐng)域，單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)就成為困擾設(shè)計(jì)師的一個(gè)難題。在這種情況下，我們可以采用錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正edac（error detection and correction）電路來(lái)有效地減少或避免這種情況的出現(xiàn)。根據(jù)檢錯(cuò)、糾錯(cuò)的原理，主要思想是在數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)，根據(jù)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)生成一定位數(shù)的校驗(yàn)碼，與相應(yīng)的數(shù)據(jù)一起
連衰六季，EDA產(chǎn)業(yè)營(yíng)收終獲連續(xù)性成長(zhǎng)
eda聯(lián)盟(eda consortium，edac) 的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，eda產(chǎn)業(yè)營(yíng)收在09年第三季出現(xiàn)連續(xù)性的成長(zhǎng)，結(jié)束了自1997年以來(lái)產(chǎn)業(yè)連續(xù)衰退最長(zhǎng)的一段時(shí)期。根據(jù)edac市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)服務(wù)所提供之?dāng)?shù)據(jù)，09年第三季eda產(chǎn)業(yè)營(yíng)收總計(jì)近11.7億美元，較09年第二季成長(zhǎng)3.8%，不過(guò)與08年第三季比較的年成長(zhǎng)率還是衰退了7.2%；而edac的四季移動(dòng)平均值(four-quarter moving average)也衰退13.1%。 “這是一段時(shí)間以來(lái)我們首次看到連續(xù)性的成長(zhǎng)，這是好消息；”edac主席、mentor graphics董事長(zhǎng)暨執(zhí)行長(zhǎng)walden rhines表示：“但要恢復(fù)到過(guò)去的水平還有一段距離?！眅da產(chǎn)業(yè)營(yíng)收自從08年第一季以來(lái)已經(jīng)連續(xù)衰退六個(gè)季，這是自edac統(tǒng)計(jì)自97年來(lái)最長(zhǎng)的一次衰退。幾乎所有的eda產(chǎn)品類(lèi)別營(yíng)收在09年第三季都較第二季成長(zhǎng)，但ic實(shí)體設(shè)計(jì)與驗(yàn)證工具(ic physical design and verification)除外，該市場(chǎng)09年第三季衰退了4%。而包括pcb設(shè)計(jì)工具、半導(dǎo)體ip以及設(shè)計(jì)服務(wù)等市場(chǎng)，則是季成長(zhǎng)表現(xiàn)
評(píng)論：EDA產(chǎn)業(yè)的前景從“EDA”回歸“DA”
。該消息表明一個(gè)公司即使有很好的技術(shù)和商業(yè)切入點(diǎn)，也無(wú)法在現(xiàn)今的產(chǎn)業(yè)形勢(shì)-有三家競(jìng)爭(zhēng)者，每家的年銷(xiāo)售額至少比他大四倍-的情況下獲得顯著的市場(chǎng)成功。已有的公司感興趣的是新技術(shù)的使用和客戶(hù)接受的程度。即使是一個(gè)突破性的工具也需要花大概兩年的時(shí)間才能產(chǎn)生顯著的收益，因?yàn)閷?duì)于一家半導(dǎo)體或者系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司來(lái)說(shuō)，評(píng)估、接受和使用一個(gè)新工具需要比較長(zhǎng)的時(shí)間。培訓(xùn)工程師、集成新工具、在產(chǎn)品試制中使用該工具來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)等活動(dòng)的費(fèi)用是很高的。對(duì)于eda廠商來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)用戶(hù)考慮改變是主要的問(wèn)題。一個(gè)禮拜前，edac公布了2008年第二季度的市場(chǎng)形勢(shì)分析結(jié)果，相比去年同季度，市場(chǎng)總收入下降了3.7%，唯一有增長(zhǎng)的領(lǐng)域是pcb和服務(wù)，但不到一個(gè)禮拜前eetimes歐洲版的一篇文章顯示德國(guó)的pcb產(chǎn)品的訂單幾乎是垂直下降。同一周，讓情況更加不妙的是，reneascoo表明現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)境況對(duì)ic銷(xiāo)售和利潤(rùn)來(lái)說(shuō)非常嚴(yán)峻，這個(gè)結(jié)論對(duì)大家來(lái)說(shuō)不是什么驚奇的事情，因?yàn)榘雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)是取決于消費(fèi)者對(duì)新玩意兒和終端產(chǎn)品(如汽車(chē)電子產(chǎn)品)的胃口。但是，因?yàn)槿蛐庞梦C(jī)，人們的消費(fèi)增長(zhǎng)顯著減慢。我們?cè)?011年還需要22n
EDAC報(bào)告08年第三季度EDA收入較07年同期減少11%
據(jù)ee times網(wǎng)站報(bào)道，根據(jù)eda協(xié)會(huì)（edac）發(fā)布的報(bào)告，2008年第三季度eda市場(chǎng)收入約為12.6億美元，較2007年同期減少10.9%。 edac主席、mentor主席兼ceo walden rhines稱(chēng)第三季度“非同尋?！?，產(chǎn)品收入相對(duì)較弱，服務(wù)收入相對(duì)較強(qiáng)。他指出，至少有一家公司——magma design automation，已轉(zhuǎn)變了收入模式，其他公司也紛紛在改變。 eda最大類(lèi)產(chǎn)品——計(jì)算機(jī)輔助工程（computer aided engineering），在該季度的收入為4.654億美元，較2007年同期減少17.6%。ic物理設(shè)計(jì)和驗(yàn)證收入同比減少22.3%至2.987億美元。
EDAC數(shù)據(jù)顯示08年第四季度全球EDA市場(chǎng)收入同比減少18%
eda聯(lián)盟（edac）發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2008年第四季度全球eda市場(chǎng)收入為13.2億美元，同比減少17.7%。 edac主席、mentor graphics公司主席兼ceo walden rhines表示，收入同比減少主要?dú)w因于一家主要的eda供應(yīng)商改變了收入確認(rèn)模式。rhines沒(méi)有具體指出是哪一家公司，但cadence design systems正在轉(zhuǎn)向按比收入確認(rèn)模式。他指出第四季度通常是eda的旺季。即時(shí)收入同比減少了18%，但較第三季度的12.6億美元有所增長(zhǎng)。盡管近期業(yè)界裁員滾滾，但eda產(chǎn)業(yè)員工數(shù)量同比僅減少了1%，但較第三季度減少3.1%。 rhines稱(chēng)eda市場(chǎng)相對(duì)平穩(wěn)，不管市場(chǎng)形勢(shì)如何，公司都需要繼續(xù)設(shè)計(jì)。

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錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正電路的設(shè)計(jì)方案

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基于FPGA的模式可變的衛(wèi)星數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器糾錯(cuò)系統(tǒng)

錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

連衰六季，EDA產(chǎn)業(yè)營(yíng)收終獲連續(xù)性成長(zhǎng)

評(píng)論：EDA產(chǎn)業(yè)的前景從“EDA”回歸“DA”

EDAC報(bào)告08年第三季度EDA收入較07年同期減少11%

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