基于XC7V690T的在轨抗单粒子翻转系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2024年第3期北京时间：

作者：夏俊,张嘉伟,孙晨,朱昶文,江亚州

单位：上海卫星工程研究所

摘要：针对核心工业级SRAM型FPGA芯片XC7V690T抗辐照能力较弱、在轨运行期间存在较高单粒子翻转风险的问题，为了提高XC7V690T在轨抗单粒子翻转的能力及配置文件注数修改的灵活性，设计了一种基于XC7V690T的在轨抗单粒子翻转系统架构。其硬件架构主要由XC7V690T SRAM型FPGA芯片、AX500反熔丝型FPGA芯片以及多片FLASH组成；软件架构主要包括AX500反熔丝型FPGA对XC7V690T进行配置管理及监控管理，对XC7V690T进行在轨重构管理，XC7V690T通过调用内部SEM IP核实现对配置RAM资源的自主监控和维护。在轨实验结果表明，采用工业级SRAM型FPGA芯片XC7V690T的某航天器通信机在轨测试过程中成功进行了SEM纠错，通信机在轨工作正常，通信链路稳定，满足使用要求，表明该系统架构可以有效提升XC7V690T抗单粒子翻转能力，可以为其他SRAM型FPGA抗单粒子翻转设计提供借鉴与参考。

关键词：现场可编程门阵列;单粒子翻转;软错误缓解;三模冗余;刷新