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7系列FPGA為核心的宇航用整體解決方案

2022-12-30
來源:電子發(fā)燒友網(wǎng)

  為滿足宇航型號對大規(guī)模,、高性能、高可靠,、高安全FPGA應用需求,,北京微電子技術研究所提供以7系列FPGA為核心的宇航用整體解決方案,主要器件包括宇航用7系列FPGA,、動態(tài)重構刷新電路,、配置存儲器、電平轉換電路以及外圍接口等,。

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  宇航用7系列FPGA產(chǎn)品譜系

  宇航用7系列FPGA產(chǎn)品支持最高工作頻率為800MHz,,內部包含可編程邏輯模塊、DSP單元,、塊存儲單元,、高速串行接口、PCIe等豐富的邏輯資源和IP核資源,,能夠滿足高,、中、低等各種資源數(shù)量的應用需求,,適用于圖像處理,、高帶寬傳輸、復雜加解密算法等應用場景,。

  在可靠性方面,,采用了高可靠陶瓷植柱封裝,在電,、熱,、耐濕、機械特性和耐腐蝕方面都具備顯著優(yōu)勢;

  在安全性方面,,從器件自身上解決了進口7系列FPGA產(chǎn)品存在的“StarBleed”安全漏洞,,提高了國產(chǎn)高端FPGA芯片的安全性;

  在兼容性方面,,做到了與國外同類型產(chǎn)品軟硬件全兼容,,用戶使用便利。

  

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  動態(tài)重構刷新電路

  

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  為了解決SRAM型FPGA在空間環(huán)境中應用的單粒子效應問題,,北京微電子技術研究所專門研制了BM501-004RBB,,該電路是一款具有刷新和動態(tài)重構功能的在軌維護控制器,從系統(tǒng)級提升宇航產(chǎn)品的抗翻轉能力,。

  1,、支持的FPGA器件型號更多:BM501-004RBB支持BQVR、BQR2V,、BQR5V,、BQR7V、BQR7K 系列 FPGA以及與國內外同類型號的FPGA,。

  2,、支持的碼流壓縮效率更高:BM501-004RBB支持配置存儲器存儲壓縮碼流對FPGA進行配置和刷新,碼流文件壓縮率與FPGA代碼工程相關:碼流文件壓縮率40%以下,,部分簡單功能碼流文件壓縮率可達5%以下,。BM501-004RBB支持壓縮功能,極大地節(jié)省了配置存儲器空間從而節(jié)省了電路板物料成本,,在碼流上注時還可以大幅縮短上注時間,。

  3、支持的接口通信速率更快:BM501-004RBB支持UART接口,、SPI接口接收工作模式控制幀,、FPGA指令配置控制幀、FLASH 重構數(shù)據(jù)幀,、FLASH操作控制幀,,并通過UART或SPI接口返回狀態(tài)信息。UART接口支持最高波特率1280000bps,,上注速率較國內同類型產(chǎn)品提升10倍,。

  配置存儲器

  

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  B17V64RQC是一款采用反熔絲技術的一次可編程FPGA配置存儲器, 設計容量為64Mbit,, 支持BQR7V,、BQR7K系列FPGA和國外同類型號FPGA的配置和刷新。采用全正向設計技術,,基于我所高可靠的抗輻射加固設計平臺和成熟的反熔絲工藝,,具備極高的抗輻射性能,。芯片的FPGA配置部分功能性能與國外同類產(chǎn)品兼容,采用相同的封裝形式,,可插拔替代,。

  電平轉換電路

  

  BM2715MB、BM2716MB分別為16通道,、32通道雙電源總線收發(fā)電路,,具備三方面優(yōu)點。

  1封裝體積?。築M2715MB,、BM2716MB分別采用了CBGA80、CBGA100封裝,,尺寸分別為10mm*10mm,、11mm*11mm。

  2轉換電平范圍寬:雙電源總線收發(fā)器以A端口輸入/輸出1.5V/1.8V/2.5V/3.3V電平標準,,B端口輸入/輸出1.8V/2.5V/3.3V/5V電平標準,;8個通道為一組,每組提供DIR方向控制和OE使用控制,。

  3驅動能力強:輸出驅動能力可調,,2.5V/3.3V/5V驅動能力12mA/24mA,1.5V/1.8V驅動能力8mA/16mA,。

  高速串行收發(fā)器

  

  BLK2711MQRH/BLK2711CBRH是一款單粒子加固吉比特串行收發(fā)器電路,采用了CQFP68,、CBGA80兩種封裝,。該電路實現(xiàn)數(shù)據(jù)串行與并行轉換,支持數(shù)據(jù)傳輸速率范圍為1.6Gbps~2.5Gbps,,與國外同類產(chǎn)品完全兼容,,可用于飛行控制系統(tǒng)、衛(wèi)星通信,、天基成像等航空航天領域,。




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