抗辐射标准单元库设计及时序验证
发布时间：2021-01-12 09:17
随着我国航天事业的迅猛发展,航天器、卫星等电子设备在空间辐射环境会使器件“失灵”,这就对具有抗辐射性能的集成电路提出了迫切的需求,而数字集成电路设计是基于数字标准单元库基础上进行设计的,因此数字抗辐射标准单元库的设计是数字抗辐射集成电路设计的关键。所以研究能够屏蔽空间辐射的抗辐射标准单元库意义重大,基于这一背景下,进行了抗辐射标准单元库的设计。本篇论文主要工作如下:1.介绍了标准单元库的建库流程,单元设计的基本理论,从结构上分析典型单元的组成原理,并介绍了绘制版图的规则。2.对标准单元进行抗辐射加固,对于单粒子瞬态（Single Event Transient,SET）采用时域冗余C单元的方法;对于单粒子翻转（Single Event Upset,SEU）分别采用双互锁存储单元（Dual Interlocked Storage Cell,DICE）方法和三模冗余（Triple Modular Redundancy,TMR）的方法;并对这几种加固方法进行仿真,以确定其具体的抗辐射效果。为了使被电荷击中的概率有所下降,在版图设计时主要采用敏感节点相互远离的方法来进行加固。3.为了验证单元库...
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GOES-7卫星的太阳电池损伤[6]
第2章标准单元库设计7第2章标准单元库设计在数字电路中，因为基本逻辑单元的重复性与电路复杂性，所以需要一套由基本单元组成的标准单元库，标准单元库是集成电路设计的基础，所以单元库建立至关重要。2.1标准单元库建库流程为了确保建库工作有条不紊的进行，需要确定标准单元库的流程，并按照流程完成工作。标准单元库是基于Cadence和Synopsys等公司的EDA工具上进行开发的。图2-1所示为标准单元库建库流程。图2-1标准单元库建库流程图2.1.1建库的具体流程建库包括以下几方面的内容：（1）单元库的整体规划首先需要明确哪条工艺线来支持所设计的单元库，确定其工艺线的工艺水平
第2章标准单元库设计13图2-2反相器结构图2.4.2D触发器的结构D触发器是CMOS数字集成电路单元中时序逻辑电路中的重要组成部分之一，是一种信息存储器件，并且具有两个0,1状态。在外加信号的作用下，可以从一种稳定的状态转换到另一种稳定的状态(0到1或者1到0)[25]，并且在一定的条件下，可以保持一个稳定的状态(0或1)不改变[24]。出现脉冲边沿时，才将信号输出（输入等于下一时刻的输出），在两个脉冲边沿中间，输出状态保持不变，可以用来在信号传输过程中，防止外来信号的干扰。D触发器的结构如图2-3所示：图2-3传输门构成的主从结构触发器2.4.3DFFRPQ工作原理如图2-3所示，它由一个传输门构成上升沿触发的主从结构D触发器，其中
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于误码统计的边沿触发器建立时间测量方法[J]. 侯凤妹,李长安,赵刚. 半导体光电. 2018(05)
[2]改进DICE结构的D触发器抗SEU设计[J]. 孙敬,陈振娇,陶建中,张宇涵. 电子与封装. 2016(08)
[3]高精度SRAM端口时序参数测量电路的设计与实现[J]. 李恒,王琴,蒋剑飞. 微电子学与计算机. 2016(07)
[4]基于天基光学探测图像初析南大西洋异常区影响[J]. 张科科,李宗耀,胡海鹰,朱振才,杨根庆. 中国空间科学技术. 2015(05)
[5]极端太阳活动的长期预报至关重要——以强太阳粒子事件为例[J]. 周大庄. 科学新闻. 2015(20)
[6]DICE型D触发器三模冗余实现及辐照实验验证[J]. 张丹丹,杨海钢,李威,黄志洪,高丽江,李天文. 半导体技术. 2014(07)
[7]诱发单粒子效应的空间辐射环境[J]. 曹洲,薛玉雄,把得东,安恒,石红,杨生胜. 真空与低温. 2013(03)
[8]空间辐射环境诱发航天器故障或异常分析[J]. 薛玉雄,杨生胜,把得东,安恒,柳青,石红,曹洲. 真空与低温. 2012(02)
[9]基于MullerC单元和DICE单元的抗辐照D触发器设计[J]. 李鹏,孙永节,陈建军,梁斌. 计算机工程与科学. 2012(03)
[10]提高时间参数量化精度的方法[J]. 辛明,冯清贤. 电子信息对抗技术. 2006(05)
博士论文
[1]影响纳米CMOS器件单粒子效应电荷收集共享关键问题研究[D]. 王天琦.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]高速低功耗触发器的设计与特性提取[D]. 刘海彬.国防科学技术大学 2015
[2]高分辨率时间间隔测量技术研究与实现[D]. 刘杰.西安电子科技大学 2013
[3]0.13μm标准单元库中寄存器的优化方法[D]. 张璇.国防科学技术大学 2009
[4]高可靠标准单元库的设计与验证[D]. 黄涛.国防科学技术大学 2009
本文编号：2972585
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GOES-7卫星的太阳电池损伤[6]
第2章标准单元库设计7第2章标准单元库设计在数字电路中，因为基本逻辑单元的重复性与电路复杂性，所以需要一套由基本单元组成的标准单元库，标准单元库是集成电路设计的基础，所以单元库建立至关重要。2.1标准单元库建库流程为了确保建库工作有条不紊的进行，需要确定标准单元库的流程，并按照流程完成工作。标准单元库是基于Cadence和Synopsys等公司的EDA工具上进行开发的。图2-1所示为标准单元库建库流程。图2-1标准单元库建库流程图2.1.1建库的具体流程建库包括以下几方面的内容：（1）单元库的整体规划首先需要明确哪条工艺线来支持所设计的单元库，确定其工艺线的工艺水平
第2章标准单元库设计13图2-2反相器结构图2.4.2D触发器的结构D触发器是CMOS数字集成电路单元中时序逻辑电路中的重要组成部分之一，是一种信息存储器件，并且具有两个0,1状态。在外加信号的作用下，可以从一种稳定的状态转换到另一种稳定的状态(0到1或者1到0)[25]，并且在一定的条件下，可以保持一个稳定的状态(0或1)不改变[24]。出现脉冲边沿时，才将信号输出（输入等于下一时刻的输出），在两个脉冲边沿中间，输出状态保持不变，可以用来在信号传输过程中，防止外来信号的干扰。D触发器的结构如图2-3所示：图2-3传输门构成的主从结构触发器2.4.3DFFRPQ工作原理如图2-3所示，它由一个传输门构成上升沿触发的主从结构D触发器，其中
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于误码统计的边沿触发器建立时间测量方法[J]. 侯凤妹,李长安,赵刚. 半导体光电. 2018(05)
[2]改进DICE结构的D触发器抗SEU设计[J]. 孙敬,陈振娇,陶建中,张宇涵. 电子与封装. 2016(08)
[3]高精度SRAM端口时序参数测量电路的设计与实现[J]. 李恒,王琴,蒋剑飞. 微电子学与计算机. 2016(07)
[4]基于天基光学探测图像初析南大西洋异常区影响[J]. 张科科,李宗耀,胡海鹰,朱振才,杨根庆. 中国空间科学技术. 2015(05)
[5]极端太阳活动的长期预报至关重要——以强太阳粒子事件为例[J]. 周大庄. 科学新闻. 2015(20)
[6]DICE型D触发器三模冗余实现及辐照实验验证[J]. 张丹丹,杨海钢,李威,黄志洪,高丽江,李天文. 半导体技术. 2014(07)
[7]诱发单粒子效应的空间辐射环境[J]. 曹洲,薛玉雄,把得东,安恒,石红,杨生胜. 真空与低温. 2013(03)
[8]空间辐射环境诱发航天器故障或异常分析[J]. 薛玉雄,杨生胜,把得东,安恒,柳青,石红,曹洲. 真空与低温. 2012(02)
[9]基于MullerC单元和DICE单元的抗辐照D触发器设计[J]. 李鹏,孙永节,陈建军,梁斌. 计算机工程与科学. 2012(03)
[10]提高时间参数量化精度的方法[J]. 辛明,冯清贤. 电子信息对抗技术. 2006(05)
博士论文
[1]影响纳米CMOS器件单粒子效应电荷收集共享关键问题研究[D]. 王天琦.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]高速低功耗触发器的设计与特性提取[D]. 刘海彬.国防科学技术大学 2015
[2]高分辨率时间间隔测量技术研究与实现[D]. 刘杰.西安电子科技大学 2013
[3]0.13μm标准单元库中寄存器的优化方法[D]. 张璇.国防科学技术大学 2009
[4]高可靠标准单元库的设计与验证[D]. 黄涛.国防科学技术大学 2009
本文编号：2972585
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