基於SRAM的FPGA容錯技術

第1章 引言
第2章 集成電路中的輻射效應
2.1 輻射環境概述
2.2 集成電路中的輻射效應
2.2.1 SEU的分類
2.3 基於SRAM的FPGA的特有影響
第3章 單粒子翻轉(SEU)減緩技術
3.1 基於設計的技術
3.1.1 檢測技術
3.1.2 減緩技術
3.2 ASIC中SEU減緩技術實例
3.3 FPGA中SEU減緩技術實例
3.3.1 基於反熔絲的FPGA
3.3.2 基於SRAM的FPGA
第4章 結構層SEU減緩技術
第5章 高層SEU減緩技術
5.1 針對FPGA的三模冗余技術
5.2 刷新
第6章 三模冗余(TMR)的健壯性
6.1 測試設計方法
6.2 FPGA位流中的故障注入
6.3 設計布局中翻轉的定位
6.3.1 矩陣中位列的位置
6.3.2 矩陣中位行的位置
6.3.3 CLB中位的位置
6.3.4 位分類
6.4 故障注人結果
6.5 「金」片(「Golden」Chip)方法
第7章 TMR微控制器的設計和測試
7.1 面積和性能結果
7.2 TMR8051微控制器輻射的地面測試結果
第8章 減少TMR開銷：第一部分
8.1 結合時間冗余的雙備份比較
8.2 VHDL描述中的故障注入
8.3 面積和性能
第9章 減少TMR開銷：第二部分
9.1 算術類電路的DWC—CED技術
9.1.1 使用基於硬件冗余的CED技術
9.1.2 使用基於時間冗余的CED技術
9.1.3 選擇最合適的CED模塊
9.1.4 故障覆蓋率結果
9.1.5 面積和性能結果
9.2 非算術電路中的DWC-CED設計技術
第10章 總結與展望
縮寫詞中英文對照
參考文獻

基於SRAM的FPGA因其邏輯集成度高、使用方便、開發成本低，並且能夠被重新編程，不但廣泛應用於民用和工業領域，而且逐步在空間應用中采用。空間應用除了對可靠性要求很高以外，抗輻射是必須重點考慮的問題。書中針對這種需求，尤其是考慮空間環境中單粒子效應的影響，詳細介紹了基於SRAM的FPGA這種可編程結構的多種容錯技術，從加固工藝到各種層次的冗余技術以及基於重配置的刷新技術，研究對象從FPGA中通用組合邏輯和時序邏輯到其特有的CLB，布線資源和BRAM結構，還包括相應的實驗和分析，內容詳盡豐富。

本書各章節內容在原文前言中己有介紹，在此不再贅述。本書的最大特點是實踐性強。、書中方法多是從實際的容錯系統中總結出來的，並進行了歸類、分析和總結，附有參考文獻，讓讀者有據可查，不但為學術研究提供了基礎，對工程實踐也具有很強的參考價值。此外，本書專門討論了基於SRAM的FPGA這類特殊器件的容錯方法，而且主要面向空間的輻射問題，針對性很強，是我國航天器計算機和電子系統設計人員不可多得的一本參考書。本書可作為從事容錯計算和空間電子系統研究和設計人員的參考用書。

本書由楊孟飛翻譯第1章、第6章和第7章。龔健翻譯前言部分和第3章，郝志剛翻譯第2章、第4章和第5章，文亮翻譯第8章、第9章和第10章。全書由楊孟飛負責審校定稿。

譯者對原書中的一些印刷錯誤進行了修正，並在譯文中進行了標注。由於本書涉及范圍較廣，譯文中難免存在不足和錯誤，懇將廣大讀者批評指正。