航天应用FPGA配置可靠性研究

摘要：

航天应用系统必须保证每一单元的安全性及可靠性.现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA),以其I/O管脚丰富、设计灵活等优势,逐渐被广泛应用于航天领域.其设计与工艺不断完善,以适应太空中电子辐射等复杂的工作环境.由于基于SRAM的FPGA芯片断电后程序丢失,因此每次上电后都需要先从PROM等外部存储器中加载程序才能正常工作.然而,并不是每一个芯片的每一次加载配置都能成功完成,FPGA的上电配置结果将直接关系到卫星任务的成败.研究发现,诸如环境温度'信号完整性、供电电压、配置时钟速率等因素会影响FPGA的配置过程,致使出现偶尔的配置失败,这在航天应用中是绝对不允许的.针对实际应用的Xilinx公司FPGA芯片,为提高上电配置可靠性,提出了一系列设计保障措施,在FPGA航天应用领域具有一定的参考价值.

关键词：FPGA、配置监控、重配置、反熔丝、看门狗

所属期刊栏目：31

分类号：V44(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家高技术研究发展计划项目基金资助863-2-5-1-13B

在线出版日期：2013-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：106-111