验证和测试的设计淬火用单粒子效应的8051微控制器

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1、验证和测试的设计淬火用单粒子效应的8051微控制器摘要由于缺乏专门的辐射硬化铸造厂，新的和新技术正在开发的强化设计，采用非专用代工服务。在本文中，我们将讨论这些问题的验证方法的单粒子效应（见）在空间环境中。议题包括哪些类型的测试，设计要求和覆盖面（即，设计库：他们需要为每个应用验证？）。最后，一个8051微控制器内核由美国航天局的高级研究所微电子（IAμE）的CMOS超低功耗辐射容错（罪犯）的设计是评价见缓解技术对两个商业8051设备。索引词单粒子效应，坚固而设计，微控制器，辐射效应。导言  美国航天局不断致力提供最佳的拍摄，而科学的运作空间辐射环境使

2、用最低限度的资源[1,2]。相对有限的辐射加固微电子器件，往往两个或两个以上的后代的性能落后的商业国家之最先进的技术，美国航天局的表现这个任务是非常具有挑战性。一种方法，减轻这是通过使用替代品的商业代工没有或微创设计技术硬化。这通常称为硬化按设计（羟丁酸）。大厦定制型脱氢酶设备使用设计库和自动化设计工具可提供美国宇航局解决它需要满足严格的科学性能规格及时，具有成本效益，可靠地。  但是，仍然存在一个问题：传统的辐射加固器件有许多和/或晶圆辐射资格测试;哪些类型的测试都需要脱氢酶验证？二。羟丁酸检测设备的考虑  测试方法在美国存在的单个设备通过资格标准和

3、组织，如美国ASTM，JEDEC的，和美军标MIL-STD-883。通常情况下，工贸署（共60个）和教廷（重离子和/或质子）所需要的设备验证。因此，什么是独特的，以羟丁酸设备？  而不是“经常”商业离现货（COTS）设备或应用专用集成电路（ASIC）凡没有硬化已完成，需要确定如何验证的设计库，而不是确定设备硬度。也就是说，通过使用测试芯片，我们可以“有资格”未来的设备使用相同的图书馆？  试想，如果卖主A设计了一个新的羟丁酸图书馆以代工便携式B和C的测试芯片设计，测试，并认为可以接受的。9个月后，美国航天局飞行项目进入组合设计的新设备使用卖主A的图书馆

4、。这是否需要完成辐射设备认证测试？要回答这个，其他的问题必须要问。  如何完整的测试芯片？是有足够的统计覆盖所有程序库元素来验证每一个细胞？如果新的设计使用了美国航天局的部分或不足部分的特点设计的图书馆，充分的测试，可能需要。当然，如果部分羟丁酸是依靠固有的辐射硬度的一个过程，一些试验（如选择在早期的例子）可放弃。  其他考虑因素包括高速的运作和工作电压。例如，如果测试芯片的测试静态看到一个电源电压3.3伏，是数据适用于100MHz的工作频率在2.5伏？动态因素（即非静态操作）包括宣传单粒子效应瞬态（套）。这可能是一个更大的关注在更高的频率。  点的考

5、虑是，设计库必须众所周知，覆盖面过程中使用测试众所周知，测试应用程序必须进行彻底的理解和特色的铸造必须是众所周知的。如果所有这些都是适用的，或已被验证的测试芯片，那么任何测试可能是必要的。美国航天局的一个工作组内的电子零件和包装（NEPP）计划进行探讨这些类型的考虑。三。羟丁酸技术评估所使用的8051微控制器  与日益增加的能力，并降低功耗，微控制器，正越来越多地被用在美国航天局和国防部的系统设计。现有的美国航天局和国防部计划，正在做技术开发提供脱氢酶。微控制器是一个这样的车辆，正在调查，以量化的辐射硬度改善。这些程序的例子是8051微控制器团正在制定

6、研究公司（MRC）与IAμE（重点研究）。由于这些脱氢酶技术到位，验证的技术，在自然空间辐射环境下，美国航天局的航天系统的使用是必要的。  8051微控制器是一种工业标准架构，具有广泛的接受，广泛应用和发展的工具。有许多商业供应商，供应该控制器或集成到某种类型的系统芯片的结构。医学研究理事会和IAμE都选择了这个装置，表明两个截然不同的技术硬化。医学研究理事会的例子是使用时间锁存，需要具体时间，以确保单一事件的影响减少到最低限度。该IAμE技术采用超低功耗，以及布局和结构脱氢酶设计规则来实现其结果。这是根本不同的办法，Aeroflex的联合国技术微电子

7、中心（UTMC），商业供应商的辐射加固8051，即建立了自己的8051微控制器使用辐射硬化进程。这种广泛的技术在一台设备的结构使8051an理想载体履行这一技术的评价。 这项工作的目标是技术评价的罪魁祸首进程[3]从IAμE。这一进程已基准对其他两个程序，标准的8051商业设备从英特尔和版本使用国家最先进的处理从美国达拉斯半导体。通过执行这个并排比较，成本效益，性能和可靠性贸易研究可以做到的。  在技术性能的评价，这项任务开发的硬件和软件进行测试微控制器。彻底的进程做是为了优化测试过程以获得完整的评价越好。这包括利用现有的硬件和软件的书面行使微子等，所

8、有的处理器进行了评价。这个过程同时也带来了一个较完整的理解如何测试复杂的结构，如微控制器，以及