基于LEON3處理器外部存儲器控制器加固設(shè)計(jì).pdf

1、SoC中的存儲器在輻射環(huán)境中容易受到各種輻射效應(yīng)的影響。其中總劑量效應(yīng)和單粒子效應(yīng)對存儲器的影響最大?？倓┝啃?yīng)使存儲器MOS管閾值電壓漂移、漏電增大,從而導(dǎo)致其電路速度降低、功耗增加甚至失效。單粒子效應(yīng)可能使存儲器發(fā)生硬錯(cuò)誤和軟錯(cuò)誤。隨著集成電路工藝的不斷進(jìn)步,特征尺寸不斷縮小,總劑量效應(yīng)對存儲器的影響在不斷減小,而存儲器由于單粒子效應(yīng)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的概率卻越來越高。因此,在設(shè)計(jì)抗輻射SoC時(shí)可以采用錯(cuò)誤探測與糾正(EDAC)技術(shù)加固外部存

2、儲器控制器(EMC),提高外部存儲器抗單粒子翻轉(zhuǎn)能力。
　　本文首先介紹線性分組碼理論,研究其編解碼電路實(shí)現(xiàn)方式,并采用修正漢明碼(39,32)和BCH碼設(shè)計(jì)錯(cuò)誤探測和糾正電路。修正漢明碼(39,32)能夠糾正任意一位錯(cuò)誤,并探測兩位錯(cuò)誤。采用該碼設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤探測與糾正電路保護(hù)存儲在PROM中的數(shù)據(jù)。而加固SRAM的錯(cuò)誤探測與糾正電路采用BCH碼。本文使用的BCH碼為擴(kuò)展碼BCH(45,32),它能夠糾正任意兩位錯(cuò)誤,并探測三位錯(cuò)誤

3、。由于編解碼電路應(yīng)用于外部存儲器,需要并行譯碼,因此本文采用查表譯碼方式實(shí)現(xiàn)譯碼。
　　在設(shè)計(jì)好編解碼電路的基礎(chǔ)上,本文研究了錯(cuò)誤探測與糾正電路的實(shí)現(xiàn)。由于對PROM加固的錯(cuò)誤探測與糾正電路結(jié)構(gòu)簡單易于實(shí)現(xiàn),本文重點(diǎn)設(shè)計(jì)對SRAM加固的錯(cuò)誤探測與糾正電路。對SRAM加固的錯(cuò)誤探測與糾正電路,支持8位、16位和32位數(shù)據(jù)讀寫操作。此外,它能夠糾正數(shù)據(jù)中任意兩位錯(cuò)誤,并能將糾正后的數(shù)據(jù)重新寫入存儲器中避免軟錯(cuò)誤的積累。
　　最后