静态随机访问存储器型现场可编程门阵列辐照效应测试系统研制 被引量：8

1

作者 姚志斌 何宝平 +4 位作者 张凤祁 郭红霞 罗尹虹 王圆明 张科营 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期749-754,共6页

在调研静态随机访问存储器型现场可编程门阵列(FPGA)器件空间辐照效应失效机理的基础上,详细论述FPGA辐照效应测试系统内部存储器测试、功能测试及功耗测试的实现原理,给出了系统的软硬件实现方法。所建立的系统可以测试FPGA器件的配置... 在调研静态随机访问存储器型现场可编程门阵列(FPGA)器件空间辐照效应失效机理的基础上,详细论述FPGA辐照效应测试系统内部存储器测试、功能测试及功耗测试的实现原理,给出了系统的软硬件实现方法。所建立的系统可以测试FPGA器件的配置存储器翻转截面、块存储器翻转截面、功能失效截面、闭锁截面等多个参数,其长线传输距离达到50 m以上,最大可测门数达到了100万门,为FPGA辐照效应研究提供了测试平台。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 辐照效应 测试系统 静态随机访问存储器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的优化型复合TCAM设计与应用 被引量：1

2

作者 梅进 于哲 +3 位作者 陈方 王彬 周舜民 赵子龙 《现代电子技术》 北大核心 2025年第14期1-6,共6页

三态内容可寻址存储器(TCAM)是网络架构中的重要组件之一,用于高速搜索应用。目前基于FPGA实现的TCAM多基于单一类型存储资源,消耗的存储资源量较大,且在实际应用中TCAM的搜索字多样化,易造成存储资源冗余。针对此问题,提出一种综合利用... 三态内容可寻址存储器(TCAM)是网络架构中的重要组件之一,用于高速搜索应用。目前基于FPGA实现的TCAM多基于单一类型存储资源,消耗的存储资源量较大,且在实际应用中TCAM的搜索字多样化,易造成存储资源冗余。针对此问题,提出一种综合利用FPGA中Block RAM(BRAM)与查找表RAM(LUTRAM)来优化对搜索字划分的方法。通过灵活组合BRAM和LUTRAM,实现更加接近甚至贴合搜索字位数的优化型复合TCAM(OC-TCAM),从而降低存储资源用量,并将该设计应用于网络数据包的过滤与加密系统中。实验结果表明,所提方法相较于目前领先的基于BRAM的TCAM,存储资源用量减少了39.1%,相比于领先的基于FPGA的复合TCAM,单位面积的性能提升了20.28%。 展开更多

关键词 三态内容可寻址存储器 静态随机存取存储器 现场可编程门阵列 资源存储 网络数据包过滤 加密系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

SRAM型FPGA的静态与动态单粒子效应试验 被引量：6

3

作者 王忠明 姚志斌 +1 位作者 郭红霞 吕敏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1506-1510,共5页

静态随机存取存储器(SRAM)型现场可编程门阵列(FPGA)在空间电子设备中取得了广泛的应用。但它内部大量的SRAM型存储单元极易发生单粒子软错误,特别是配置存储器中的单粒子翻转,有可能改变整个电路的结构,给其空间应用带来严重的可靠性... 静态随机存取存储器(SRAM)型现场可编程门阵列(FPGA)在空间电子设备中取得了广泛的应用。但它内部大量的SRAM型存储单元极易发生单粒子软错误,特别是配置存储器中的单粒子翻转,有可能改变整个电路的结构,给其空间应用带来严重的可靠性问题。因此,有必要开展地面加速器模拟试验以评价该器件对单粒子效应的敏感程度,且对系统在空间中的失效行为进行预估。本工作在重离子加速器上对Xilinx的Virtex系列FPGA进行了单粒子效应试验,取得了典型器件的静态单粒子翻转截面曲线。针对3个测试电路进行的动态测试表明,系统的失效率远低于内部存储器发生翻转的频率,也不能简单地用资源占用率来进行估计。 展开更多

关键词 单粒子效应 单粒子翻转 现场可编程门阵列 静态随机存取存储器

在线阅读 下载PDF 职称材料

SRAM型FPGA单粒子辐照试验系统技术研究 被引量：5

4

作者 孙雷 段哲民 +1 位作者 刘增荣 陈雷 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第1期49-52,共4页

单粒子辐射效应严重制约FPGA的空间应用,为提高FPGA在辐射环境中的可靠性,深入研究抗辐射加固FPGA单粒子效应评估方法,设计优化单粒子效应评估方案,开发相应的评估系统,提出基于SRAM时序修正的码流存储比较技术和基于SelectMAP端口配置... 单粒子辐射效应严重制约FPGA的空间应用,为提高FPGA在辐射环境中的可靠性,深入研究抗辐射加固FPGA单粒子效应评估方法,设计优化单粒子效应评估方案,开发相应的评估系统,提出基于SRAM时序修正的码流存储比较技术和基于SelectMAP端口配置回读技术。借助国内高能量大注量率的辐照试验环境,完成FPGA单粒子翻转(SEU)、单粒子闩锁(SEL)和单粒子功能中断(SEFI)等单粒子效应的检测,试验结果表明,该方法可以科学有效地对SRAM型FPGA抗单粒子辐射性能进行评估。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列(FPGA) 空间辐射 单粒子效应 回读 静态随机存储器(SRAM) Field PROGRAMMABLE Gate Array(FPGA) Static Random Access Memory(SRAM)

在线阅读 下载PDF 职称材料

分段存储的CAM+SRAM高速IPv6路由查找方案 被引量：1

5

作者 曹智 张国杰 张兴明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第35期170-172,共3页

为了提高路由查找的速度,路由器的转发单元目前大多采用基于CAM的硬件解决方案。论文针对IPv6路由器的特性,设计并实现了一种分段存储的“CAM+SRAM”高速路由查找机制,有效地解决了单块CAM容量不足、无法满足地址位较宽的IPv6分组路由... 为了提高路由查找的速度,路由器的转发单元目前大多采用基于CAM的硬件解决方案。论文针对IPv6路由器的特性,设计并实现了一种分段存储的“CAM+SRAM”高速路由查找机制,有效地解决了单块CAM容量不足、无法满足地址位较宽的IPv6分组路由查找的缺点。该方案已经用于国家“863”重点项目“IPv6路由器”中,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 内容寻址存储器 路由查找 静态存储器

在线阅读 下载PDF 职称材料

星上SRAM型FPGA抗SEU内部刷新系统设计 被引量：2

6

作者 王番 施敏华 常亮 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第2期108-116,共9页

卫星上常用的静态随机存储器(SRAM)型现场可编程门阵列(FPGA)器件易受到空间环境中高能粒子辐射发生单粒子翻转,从而可能导致电路出现故障,引起卫星无法正常工作。针对此问题,文章采取的抗单粒子翻转方法是通过FPGA的内部访问接口(ICAP)... 卫星上常用的静态随机存储器(SRAM)型现场可编程门阵列(FPGA)器件易受到空间环境中高能粒子辐射发生单粒子翻转,从而可能导致电路出现故障,引起卫星无法正常工作。针对此问题,文章采取的抗单粒子翻转方法是通过FPGA的内部访问接口(ICAP),对配置数据进行回读刷新,并使用纠错能力更强的RM(2,5)码来替代常用的FRAME_ECC纠错码,最高可以支持对3个比特位的翻转进行检错纠错,进一步提高了系统的纠错能力。除此外,还对刷新控制电路部分进行三模冗余加固处理,降低了刷新控制电路出现单粒子翻转的可能性。并且对冗余模块增加错误判断,可及时识别冗余部分是否发生单粒子翻转,避免由于错误累积可能导致多个冗余模块发生故障的现象。通过以上措施的改进,提高了系统的可靠性。同时在布局布线过程中,将待刷新电路与刷新控制电路进行分布式布局,使得对待刷新电路帧地址的确定更加方便。最后,通过实验仿真论证了改进后的内部刷新系统容错率是传统内部刷新系统的2.56倍。 展开更多

关键词 静态随机存储器 现场可编程门阵列 单粒子翻转 内部访问接口 纠错码 刷新

在线阅读 下载PDF 职称材料

SRAM型FPGA中SEM IP核的验证与自动注错方法 被引量：1

7

作者 张皓 裴玉奎 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期223-228,240,共7页

星载设备长时间工作在空间环境中,宇宙中的带电粒子会造成器件功能异常,产生存储器软错误,严重时会损坏硬件电路。为模拟辐照环境对器件的影响,利用Xilinx公司的软错误缓解(SEM)控制器IP核,搭建了基于Xilinx Kintex-7的验证与测试平台,... 星载设备长时间工作在空间环境中,宇宙中的带电粒子会造成器件功能异常,产生存储器软错误,严重时会损坏硬件电路。为模拟辐照环境对器件的影响,利用Xilinx公司的软错误缓解(SEM)控制器IP核,搭建了基于Xilinx Kintex-7的验证与测试平台,完成对SEM IP核的功能验证。为提高测试效率,设计了基于上述平台的自动注错方法。经过验证,该方法能够达到预期的帧地址覆盖率。实验结果表明,SEM IP核具备软错误注入与缓解功能,自动注错方法有利于此IP核的实际应用。 展开更多

关键词 单粒子翻转(SEU)效应 静态随机存储器(SRAM) 现场可编程门阵列(FPGA) 软错误缓解(SEM)控制器IP核 自动注错

在线阅读 下载PDF 职称材料

用于SRAM PUFs的伪随机数发生器的FPGA实现 被引量：2

8

作者 李冰 周岑军 +1 位作者 陈帅 吉建华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2106-2112,共7页

信息安全问题日益突出,而随机数则是信息安全系统的基石.本文以哈希算法为核心设计了一种伪随机数发生器,其以静态随机存储器物理不可克隆函数(Static Random Access Memory Physical Unclonable Functions,SRAM PUFs)为熵源,能够产生... 信息安全问题日益突出,而随机数则是信息安全系统的基石.本文以哈希算法为核心设计了一种伪随机数发生器,其以静态随机存储器物理不可克隆函数(Static Random Access Memory Physical Unclonable Functions,SRAM PUFs)为熵源,能够产生大量的伪随机序列.通过对熵源有效性的在线监测以及对种子的动态重播操作,本文提出的用于SRAM PUFs的伪随机数发生器提高了伪随机序列的安全性,可应用于各种高安全等级加密系统中.该发生器在FPGA开发平台上得到实现,其发生速度达598.1Mbps.随机数检测套件NIST分析结果表明:该伪随机数发生器的输出通过了所有测试项目,具有良好的随机性. 展开更多

关键词 伪随机数发生器 哈希算法 静态随机存储器物理不可克隆函数 熵检验 现场可编程门阵列

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种SRAM-FPGA在轨重构的工程实现方案 被引量：12

9

作者 庞波 郝维宁 +2 位作者 张文峰 徐勇 朱剑冰 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2017年第5期51-56,共6页

针对航天器电子系统在实际工程中要解决的星载资源受限、长寿命、高可靠等特殊问题,文章提出了一种基于静态随机存取存储器型现场可编程门阵列(SRAM-FPGA)在轨重构的方法及工程实施方案,对如何保证数据可靠传输与可靠存储等关键问题进... 针对航天器电子系统在实际工程中要解决的星载资源受限、长寿命、高可靠等特殊问题,文章提出了一种基于静态随机存取存储器型现场可编程门阵列(SRAM-FPGA)在轨重构的方法及工程实施方案,对如何保证数据可靠传输与可靠存储等关键问题进行了讨论,并且给出了在某卫星工程中的具体设计方案和在轨验证情况。结果表明,采取的重构设计圆满完成了目标FPGA的功能升级以及在轨实时刷新,工作稳定正常,可以为其他航天器电子系统设计提供参考。 展开更多

关键词 基于静态随机存取存储器型现场可编程门阵列 在轨重构 高可靠

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SRAM乒乓操作的数据采集系统的设计 被引量：9

10

作者 李芮 李晓 +1 位作者 王志斌 王国梁 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第2期120-124,共5页

为提高近红外焦平面阵列探测器采集数据过程中图像数据的完整性及数据的采集传输速度,选用具有特殊并行处理方式的FPGA作为核心控制模块,运用两片SRAM作为数据缓冲模块,通过输入数据选择模块和输出数据选择模块的相互配合,将经过缓冲的... 为提高近红外焦平面阵列探测器采集数据过程中图像数据的完整性及数据的采集传输速度,选用具有特殊并行处理方式的FPGA作为核心控制模块,运用两片SRAM作为数据缓冲模块,通过输入数据选择模块和输出数据选择模块的相互配合,将经过缓冲的数据流没有时间停顿地送到运算处理单元。仿真及实验结果表明,双SRAM乒乓操作技巧的使用,极大地提高了数据的缓存速度,实现了数据的无缝处理与传输。 展开更多

关键词 成像系统 阵列探测器 静态随机存储器乒乓操作 现场可编程门阵列

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的高速数据采集系统研制 被引量：9

11

作者 杨书杰 郭宗莲 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期93-96,共4页

介绍了现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)器件XCS30的主要特点、技术参数、内部结构和工作原理,阐述了其在电力系统高速数据采集系统中的应用实例。电力数据采集装置——馈线终端单元(FTU)需要监测多条线路的电压和... 介绍了现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)器件XCS30的主要特点、技术参数、内部结构和工作原理,阐述了其在电力系统高速数据采集系统中的应用实例。电力数据采集装置——馈线终端单元(FTU)需要监测多条线路的电压和电流,实时性要求高,充分利用FPGA的并行处理能力,对输入信号实行同时采样、分时进行A/D转换,通过在FPGA片上构建的DRAM进行数据的快速传输。FPGA在系统中承担了较多的实时任务,使DSP芯片TMS320F2812可以在每个周期时间(20 ms)内完成所有线路的快速傅里叶计算,调用故障分析处理子程序。FPGA降低了DSP的负荷率,系统的可靠性得到了提高,实际产品应用于配电自动化系统时,故障定位迅速、准确。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 数字信号处理器 静态存储器 双口静态存储器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于RAM结构的CAM的VerilogHDL设计 被引量：4

12

作者 李晨 王自强 张东 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第27期157-159,共3页

该文介绍了以FPGA芯片中RAM结构为核心,使用VerilogHDL设计CAM的方案。该CAM的数据深度和宽度易于扩展,匹配查找速度快。

关键词 对内容寻址的存储器 随机存取存储器 现场可编程门阵列逻辑 VERILOG硬件描述语言 电子设计自动化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于仲裁器PUF的SRAM FPGA防克隆技术设计与实现 被引量：1

13

作者 丁浩 王建业 吕方旭 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期273-277,共5页

为保护电子设备中使用的静态随机存储器(SRAM)型现场可编程门阵列(FPGA)内部电路设计不被窃取,设计了用于SRAM FPGA的防克隆电路。该电路利用FPGA制造过程中的随机误差,提取每块芯片独一无二的ID。在此ID的控制下,被保护电路只能在指定... 为保护电子设备中使用的静态随机存储器(SRAM)型现场可编程门阵列(FPGA)内部电路设计不被窃取,设计了用于SRAM FPGA的防克隆电路。该电路利用FPGA制造过程中的随机误差,提取每块芯片独一无二的ID。在此ID的控制下,被保护电路只能在指定的FPGA中正常运行,而在未指定的FPGA中运行时,无法产生正确的输出,从而达到防克隆目的。防克隆电路由使用仲裁器的物理不可克隆函数(PUF)、多数表决器、运算门阵列等三部分构成,其中仲裁器PUF电路用于提取ID,多数表决器起到提高输出稳定性的作用。最后在FPGA开发平台上证明了该电路的可行性。 展开更多

关键词 防克隆 现场可编程门阵列(FPGA) 仲裁器 物理不可克隆函数(PUF) 静态随机存储器(SRAM)

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM＋FPGA的大屏幕显示器控制系统设计 被引量：5

14

作者 陈炳权 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期171-175,共5页

目前各种LED显示器常采用8位/16位的微处理器,由于其运行速度、寻址能力和功耗等问题,已难满足显示区域较大、显示内容切换频繁的相对较复杂的应用场合。采用32位ARM嵌入式微处理器S3C4510B和32位FPGA扫描驱动电路芯片PolarPro QL1P300... 目前各种LED显示器常采用8位/16位的微处理器,由于其运行速度、寻址能力和功耗等问题,已难满足显示区域较大、显示内容切换频繁的相对较复杂的应用场合。采用32位ARM嵌入式微处理器S3C4510B和32位FPGA扫描驱动电路芯片PolarPro QL1P300,选用IS61C1024静态RAM作为缓存器,组成由多块大屏幕LED显示器构成了新的显示系统。该系统在不增加成本的情况下,可支持更大可视区域的稳定显示,存储更多显示内容。 展开更多

关键词 32位ARM微处理器 发光二极管显示系统 现场可编程门阵列 静态随机存储器

在线阅读 下载PDF 职称材料

SRAM-FPGA抗单粒子翻转方法和预估 被引量：9

15

作者 郭强 刘波 +3 位作者 司圣平 刘辉 蒋应富 张恒 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期112-116,共5页

为解决卫星通信系统中赛灵思公司的静态随机存储器型现场可编程门阵列(Xilinx SRAMFPGA)单粒子翻转问题,提出了一种占用硬件资源少,可靠度高的抗单粒子方法.该方法使用爱特公司的现场可编程门阵列作为检测芯片,可编程只读存储器芯片存... 为解决卫星通信系统中赛灵思公司的静态随机存储器型现场可编程门阵列(Xilinx SRAMFPGA)单粒子翻转问题,提出了一种占用硬件资源少,可靠度高的抗单粒子方法.该方法使用爱特公司的现场可编程门阵列作为检测芯片,可编程只读存储器芯片存储屏蔽位文件,通过联合测试工作组模式回读Xilinx FPGA配置文件并进行校验,发现出错则重新加载配置文件,消除单粒子翻转影响.该方法已成功在轨应用于某卫星通信系统.为计算卫星通信系统的可靠度,提出使用品质因数方法预估静态随机存储器型现场可编程门阵列单粒子翻转率,并与在轨实测数据进行比较,证明使用该方法的正确性,同时计算出实际飞行轨道的单粒子翻转率系数,为其他静态随机存储器型现场可编程门阵列、存储器等芯片的单粒子翻转率预估提供数据支撑,为我国卫星通信系统可靠性研究与设计提供参考. 展开更多

关键词 静态随机存储器型现场可编程门阵列 单粒子翻转 抗单粒子翻转方法 单粒子翻转率预估

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的飞控计算机多路串行通信设计 被引量：6

16

作者 喻少林 韩波 李平 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第20期242-245,共4页

飞控计算机与外设进行多路串行通信时必须进行串口扩展,但传统的通用异步接发器(UART)扩展接口芯片引脚多、体积大,与其他器件的接口复杂。为此,采用一块现场可编程门阵列芯片,利用verilog HDL编程,设计通用异步收发器单元、数据接收控... 飞控计算机与外设进行多路串行通信时必须进行串口扩展,但传统的通用异步接发器(UART)扩展接口芯片引脚多、体积大,与其他器件的接口复杂。为此,采用一块现场可编程门阵列芯片,利用verilog HDL编程,设计通用异步收发器单元、数据接收控制器、数据发送控制器、双口随机存取存储器等模块,实现飞控计算机的10路串行通信,减少电路面积和功耗。在ISE9.1i上的仿真结果表明,该设计可实现数据的正确传输。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 通用异步收发器 数据接收控制器 数据发送控制器 双口随机存取存储器

在线阅读 下载PDF 职称材料

FPGA中通用互连结构的设计与优化

17

作者 侯卫华 张惠国 +4 位作者 刘战 高宁 施亮 刘明锋 于宗光 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期58-61,共4页

介绍了一款基于SRAM技术的FPGA电路的通用互连结构。在对其通用互连线的延时模型进行分析的基础上,提出了一种改进的互连结构。基于CSMC 0.6μm工艺下的SPICE仿真及流片结果表明,改进后的互连结构性能提高了约10%。

关键词 静态存储器 现场可编程门阵列 通用互连结构 开关矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料