适用于FPGA与Nand flash阵列星载 固态存储器的坏块管理方法

随着遥感、雷达、通信技术的快速发展，卫星有效载荷速率爆发式增长，星载固态存储器需要存储的数据量越来越大，存储速率越来越高，存储读写次数越来越多。作为当前星载固存的主流产品，基于FPGA和Nand flash的星载固态存储器所需的Nand flash数量越来越多，单片容量越来越大。受限于Nand flash的工艺特性，基于FPGA和Nand flash的固态存储器在其生命周期内会产生更多的坏块，从而影响记录载荷数据的正确性。针对星载固态存储器使用过程中产生再生坏块问题，提出了一种基于实时坏块检测、标注和坏块数据自主搬移、坏块自主回收的固态存储器坏块管理方案，有效地消除了再生坏块对载荷数据正确性的影响，降低了再生超级坏块数据的错误扩散和重复错误概率。方案已经过测试验证并已具有多个型号飞行经历，是一种简单、高效、可靠的星载固态存储器坏块管理方法。     

存储器的扩充技术

介绍微处理器扩充存储器空间的一种简单方法.指出利用软件驱动接口线路,可增加寻址范围,使存储器空间增加一倍.     

用E~2PROM存储数据的CPU—EPROM飞行数据采集和处理系统

本文在介绍一种用E~2PROM存储器存储数据的飞行数据系统的基础上,重点分析了E~2PROM存储器的特性和系统清除存储器写存储器的硬件软件。这种系统在模型飞机试飞中使用过一年,证明其性能稳定可靠,有磁带记录器无可比拟的优越性。     

基于改进型(14,8)循环码的SRAM型存储器多位翻转容错技术研究

SRAM型存储器空间应用通常采取纠一检二(SEC-DED)的方法,克服空间单粒子翻转(SEU)对其产生的影响。随着SRAM型存储器工艺尺寸的减小、核心电压的降低,空间高能粒子容易引起存储器单个基本字多位翻转(SWMU),导致SEC-DED防护方法失效。在研究辐射效应引起的SRAM型存储器多位翻转模式特点的基础上,提出一种基于改进型(14,8)循环码的系统级纠正一位随机错和两位、三位突发错同时检测随机两位错(SEC-DED-TAEC)的系统级容错方法。基于该方法的存储器系统容错设计具有实现简单、实时性高的特点,已成功应用于某型号空间自寻的信息处理系统。仿真试验及实际应用表明,该方法可以有效防护SRAM型存储器件SWMU错误,有效提高了空间信息处理系统可靠性,可以为其它空间电子系统设计提供参考。     

XQR2V3000 FPGA单粒子翻转率在轨探测研究

通过搭载在某MEO、IGSO轨道卫星上的单粒子探测器对XQR2V3000 FPGA配置存储器进行了在轨单粒子翻转探测。利用一种基于复位计数统计的FPGA配置存储器单粒子翻转的监测方法，并对在2016年太阳活动平静期以及2017年9月6日太阳耀斑爆发期的2颗MEO卫星以及1颗IGSO卫星的XQR2V3000 FPGA配置存储器单粒子翻转次数进行统计，依据卫星轨道根数获得了翻转事件的空间分布。结果表明，在太阳平静期，设备等效铝屏蔽厚度为6 mm的情况下，处于MEO轨道和IGSO轨道的XQR2V3000配置存储器单粒子翻转率分别为 0.513 次/(器件·天)和0.491次/(器件·天)，分别为CREME96模型预测结果的22.4%和16.9%，两种轨道的翻转率相当。在太阳耀斑爆发期间，MEO与IGSO轨道单粒子翻转率分别上升为2.5次/(器件·天)和 5次/(器件·天) ，比平静期高了一个数量级。试验所得的单粒子翻转率可为相同轨道卫星电子设备单粒子翻转率的预示提供有效的参考。     

一种卫星成像调度的约束修正方法

约束修正是卫星成像调度的重要组成部分,负责处理成像调度方案的约束满足与优化的问题.为得到优化可行的成像调度方案,针对一类带有卫星存储器和数据下传等约束的卫星成像调度问题,提出一种新的约束修正方法.首先构建时间序有向图模型,将约束修正问题归结为点带约束成本的路径搜索问题,针对该模型提出一种基于标记更新的约束修正算法.通过针对实际问题的实验分析,表明该方法能够在规定的时间内求得问题的最优解,有效的解决了卫星成像调度的约束满足与优化问题.     

一种基于TMS320F2812DSP的参数装订改进设计

针对基于TMS320F2812DSP参数装订过程中出现的问题,通过分析TMS320F2812DSP的存储器映像、片内Flash存储器的特点,以PC机和TMS320F2812DSP控制系统通过422串口通讯的过程为例,提出了一种在伺服电机控制过程中实现在线参数装订的设计方法。通过实例验证,该设计实现了参数的快速装订,提高了工作效率。     

高分三号卫星中央单元多分区引导的设计与验证

针对某遥感卫星静态随机存取存储器(SRAM)芯片故障导致中央单元(CTU)主机无法启动的问题,高分三号(GF-3)卫星数管CTU软件设计了一种静态随机存取存储器(SRAM)芯片故障模式下的多分区引导方法。通过在可编程只读存储器(PROM)中增加一个应急故障处理软件分区,在SRAM芯片部分故障情况下,CTU软件能够从正常CTU软件分区跳转到应急故障处理软件分区,并引导CTU软件进入应急故障处理模式。在该模式下执行SRAM芯片故障检测和正常CTU软件在轨注入,使CTU使用SRAM芯片无故障区域运行正常CTU软件。在GF-3卫星中,对该方法进行了软件实现和验证,结果表明:此方法可在中央处理单元SRAM芯片部分故障情况下,提供一种挽救方案,从而避免采取单一的切换备机处理措施导致CTU主机彻底不能使用的问题,提高了数管分系统的可靠性。     

空间DSP信息处理系统存储器SEU加固技术研究

当前以高性能DSP为核心的信息处理系统被广泛应用于空间飞行器电子系统 中。DSP系统为实现大数据量信息处理,通常需要扩展其外部存储器。而存储器件在空间应 用中容易发生单粒子翻转（SEU：Single Event Upset）,使得存储器件中数据发生改变, 从而导致系统计算结果错误,甚至可能导致系统功能失效。在介绍信息处理系统存储器件SE U机理的基础上,针对DSP信息处理系统存储器的结构特点,提出了一种基于“反熔丝型PROM +TMR加固设计FLASH+EDAC加固设计SRAM”结构的存储器SEU加固设计方案,并进行了原型实 现。实验分析表明该设计具有较好的抗SEU性能和较强的实时性,可以为同类型的空间信息 处理系统设计提供参考。
     

电子数据存储技术在航天遥测系统中的应用与发展

本文介绍的电子数据存储技术，已广泛用干航天飞杆盟各种遥测系统。文中介绍电子数据存储器的各种工作方式、使用场合和它的发展，并对存储器的设计要点作了说明。最后，列出七0四所二十年来设计的电子数据存储器的综合性能。     

典型CMOS存储器电离辐照效应

对电离辐照环境中典型CMOS存储器的辐照效应进行了研究。分析了SRAM,EEPROM,FLASH ROM存储器在^60Coγ射线辐照及辐照后不同退火过程中,CMOS存储器的集成度、辐照偏置、退火时间和温度与电离辐照效应的关系。结果发现：不加电（冷备份）状态的^60Coγ射线辐照过程中,存储器的逻辑状态翻转出现较正常工作状态推迟1个量级以上;随着集成度的提高,SRAM,EEPROM存储器的辐照敏感度降低;试验器件经不同剂量的^60Coγ射线辐照后在不同温度下退火,所有试验器件均出现了逻辑状态翻转。     

星载计算机存储器的滞后检错纠错方法

本文针对在使用新型商用处理器构建航天器容错计算机系统的过程中 ,商用处理器的高速处理能力要求与存储器检错纠错对速度的影响之间的矛盾 ,提出了一种新的存储器校验方式———滞后校验来解决这个矛盾 ,并尝试把这种校验方式和具有多位纠错能力的RS (Reed -Solomon)编码结合起来完成存储器的校验 ,最后本文探讨了这种校验方式所带来的问题 ,并提出解决构想     

频率引导设计的新方法

提出一种新的频率引导设计方法。该方法将成熟的数字射频存储器作为可受控的射频跟随器,利用其所具有的极小的读写间隔时间特点,使系统的置频时间控制在很短范围之内,以解决系统完成频率引导功能时工作灵敏度、瞬时工作带宽及系统响应时间三者之间的矛盾,从而能在复杂的电磁环境中保持对窄脉宽、脉间大范围跳变等雷达信号的侦察和跟踪。     

8098单片机在发电机故障检测中的应用

介绍了一种基于Intel公司生产的8098单片机实现的故障分析仪。该故障分析仪同时监测发电机的电压、电流、振动、转速等多个参数。通过对这些参数的分析可预测发电机故障的发生，对提高发电机的运行可靠性和利用率具有重要的意义。     

存储式双机通信系统

应用先进先出存储器（ＦＩＦＯ）和非易失性静态存储器（ＮＶＳＲＡＭ）的存储技术，实现两个计算机之间在并行过程中的信息交换，从而构造出一个基于存储器的双机通信系统 。     

高性能单片机EM78447及其应用

摘 要EM78447芯片是一种高性能、低功耗的8位单片机，它内部有4K*13位的程序存储器。由于其卓越的性能特点，在很多嵌入系统中得到了应用；而且，它的生产厂商为我们提供了集程序开发和写入于一体的仿真写入器。本文详细阐述了EM78447单片机的特点、引脚及其功能，并结合具体例子介绍了EM78447的应用。     

SOI工艺抗辐照SRAM型FPGA设计与实现

为提升SRAM型FPGA电路块存储器和配置存储器抗单粒子翻转性能，本文提出一种脉冲屏蔽SRAM单元结构。该结构通过在标准的六管单元中加入延迟结构,增大单元对单粒子事件响应时间，实现对粒子入射产生的脉冲电流屏蔽作用。以64k SRAM作为验证电路进行单粒子翻转性能对比，电路的抗单粒子翻转阈值由采用标准六管单元的抗单粒子翻转阈值大于25 MeV·cm 2·mg -1 提升至大于45 MeV·cm 2·mg -1 ，加固单元面积较标准六管单元增大约21.3%。30万门级抗辐照FPGA电路通过脉冲屏蔽单元结合抗辐照SOI工艺实现，其抗辐照指标分别为：抗单粒子翻转阈值大于37.3 MeV·cm 2·mg -1 ，抗单粒子锁定阈值大于99.8 MeV·cm 2·mg -1 ，抗电离总剂量能力大于200 krad(Si)。     

NAND Flash存储器单粒子效应试验研究

单粒子效应易诱发空间电子设备发生在轨故障。文章针对大容量NAND Flash存储器，利用皮秒脉冲激光和高能重离子开展了试验研究，明确了此类器件的单粒子效应特点，探索了新型集成电路单粒子效应试验评估方法，为工程设计及试验评估提供了技术基础与保障。经皮秒脉冲激光试验发现，NAND Flash存储器件的存储单元易发生单粒子多位翻转，控制电路单元则发生单粒子锁定和功能中断。 经高LET值Xe+离子辐照试验发现，重离子会诱发器件产生电流尖峰脉冲（或电流火花）现象；在NAND Flash存储器未加电状态下，仍可诱发单粒子翻转；重离子辐照后存储器坏块明显增加，试验获得的单粒子翻转截面高达1.18×10-7cm2/位。基于试验结果分析，认为发生多位翻转的原因是激光束覆盖多个存储单元所造成；重离子辐照引起的浮栅晶体管击穿是存储器坏块增多的原因。     

一种高速可靠的大体量星载软件重构方案设计

随着星载软件的复杂度与体量不断增加,对软件在轨重构并进行更新维护的功能愈发重要。当软件越来越大时,使用低速通道进行重构的方案在时间上难以满足在一个测控弧段内重构软件的需求。同时,大软件使得数据存储空间更为紧缺,无法使用三模冗余等传统方法保证程序数据的可靠安全。因此,本文提出了一种使用高速通道的可靠的大体量星载软件重构方案。以固化在PROM（可编程只读存储器）上的引导监控程序作为根本保障,构建一个存于MRAM（磁随机存储器）上专门用于高速重构软件的安全模式程序作为方案核心,并给星载软件加入自重构功能作为最常用的重构方式。通过地面测试与在轨实验表明：该方案能够保证大体量软件重构功能的高速度与高可靠性,让星载软件的更新与维护更加安全与便捷。     

对空时自适应处理技术的欺骗干扰研究

介绍了机载相控阵雷达STAP技术的基本原理,提出一种针对目标保护的相干散射干扰方法。将接收到的雷达信号用数字射频存储器（DRFM）存储,经频率调制形成密集的相干脉冲串干扰信号,使得最优二维频率响应,在目标所在的距离单元上除了真实目标外,还存在多个欺骗假目标。理论分析和仿真结果表明了该方法的有效性。