存储芯片纠检错电路设计与fpga实现

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1、工学硕士学位论文存储芯片纠检错电路设计与FPGA实现林博哈尔滨工业大学2007年7月图书分类号：TP333U.D.C.:621.3.049.77工学硕士学位论文存储芯片纠检错电路设计与FPGA实现硕士研究生：林博导师：叶水驰教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：微电子学与固体电子学所在单位：电子科学与技术系答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TP333U.D.C.:621.3.049.77DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringTHED

2、ESIGNANDIMPLEMENTOFEDACCIRCUITFORMEMORYONFPGACandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：Affiliation:DateofOralDefence：Degree-Conferring-Institution：LinBoProf.YeShuichiMasterofEngineeringMicroelectronicsandSolid-StateElectronicsDept.ofMicroelectronicsScienc

3、eandTechnologyJuly,2007HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要受宇宙空间中辐射的影响，卫星上的双稳态器件如静态存储器SRAM可能会发生单粒子翻转效应SEU(SignalEventUpset)。SEU可能会造成存储器某一位的数据从一个稳态变化到另一个稳态，而存储器的数据变化又会使星载计算机系统的指令或是数据出错，严重时可能导致整个星载计算机系统的崩溃。因此需要寻找一种办法来纠错或是容错。实现星载计算机容错或纠错的办法有很多，本课题采用的是差错控制编码的方法来对SR

4、AM实现纠错和检错。本文详细介绍了EDAC电路结构的设计过程、仿真过程以及在FPGA上的调试过程，对于减少因单粒子翻转而造成的存储器软错误，提高星载计算机的整体可靠性有着非常重要的意义。本文首先阐述了纠错编码的基本理论，在考虑SEU发生的小概率特点的基础上，论证了各种纠错编码在存储器应用领域的优缺点和可行性，最终选择了(13，8)汉明码来设计纠错电路。然后参考经典的EDAC(ErrorDetectionAndCorrection)电路提出了一种时序控制方式更为简单，关键路径更短的EDAC电路结构，并用VerilogHDL语言进行了描述

5、。该电路除实现正常的纠一检二功能外还集成了SRAM数据回写功能。采用Actel公司的FPGA对上述EDAC电路进行测试。在设计测试方案之前先对所用的CoreMP7开发板作了简要介绍，然后根据板上现有资源，经过反复的调试和修改，设计了一个测试平台，用该平台可以完成对本文所设计的EDAC电路的功能测试。关键词错误检测与纠正(EDAC)；单粒子效应；星载计算机；静态存储器；FPGA-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractBytheradiationinspaceenvironment,theSRAMonsatellitemay

6、experienceSEU(SignalEventUpset).SEUwillcauseacertaindatainmemorychangesfromonesteadystatetoanothersteadystate,andthischanginginmemorymayseriouslyleadtothecollapseoftheon-boardcomputersystem.Asaresult,itisnecessarytofindawaytocorrectingortoleratingtheerrors.Therearemanyw

7、aystoachievefault-tolerantorerror-correcting.Thetopicusingthemethodoferror-controlcodestoachieveSRAMErrorcorrection.Thispaperdetailsthedesignprocessofthecircuitstructure,simulationanddebuggingofFPGAprocess.Ithasveryimportantsignificancetotheon-boardcomputer’reliabilitya

8、ndminimizethesofterrorsofmemorycausedbySEU.Aboveall,error-correctioncodestheoryismentionedinthispaper.Consider