【摘 要】
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随着航空航天技术的发展,越来越多的功能复杂、规模庞大的集成电路被用于航空航天设备。宇航级集成电路需要对空间中的辐射具有一定的抵抗能力,从而保证航天器可以长时间地正常地在轨工作。这些功能复杂、规模庞大的集成电路需要使用半定制的方法进行设计,但是由于专用抗辐照工艺线研发成本和维护成本高,使用商业工艺线,通过特殊的设计达到抗辐照的目的,也是一种可行的方法。如果要使用商业工艺线生产抗辐照集成电路,就需要设
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随着航空航天技术的发展,越来越多的功能复杂、规模庞大的集成电路被用于航空航天设备。宇航级集成电路需要对空间中的辐射具有一定的抵抗能力,从而保证航天器可以长时间地正常地在轨工作。这些功能复杂、规模庞大的集成电路需要使用半定制的方法进行设计,但是由于专用抗辐照工艺线研发成本和维护成本高,使用商业工艺线,通过特殊的设计达到抗辐照的目的,也是一种可行的方法。如果要使用商业工艺线生产抗辐照集成电路,就需要设计实现一套抗辐照的标准单元库。本文分析了辐射效应的基本理论,介绍了常用的集成电路抗辐照的原理和方法,对可以通过设计加固的总剂量效应和单粒子效应分别采用环栅和“延迟-C单元”结构进行加固,并使用双指数电流源模拟单粒子瞬态效应,仿真验证电路对单粒子效应的抵抗能力。设计实现了标准单元原理图版图一致性检查和寄生参数网表批量化提取的计算机脚本,快速完成了标准单元的物理验证。分析了标准单元库的构成和基本原理,介绍了时序测量的原理和版图抽取的具体方法,通过自动化计算机脚本和EDA软件生成了一套抗辐照标准单元库。使用本文所设计的标准单元库对一个8b/10b SerDes的编解码电路进行重新综合和物理实现。设计算法并编写计算机程序,完成CDL网表到可综合Verilog代码的转换,并利用模拟数字混合仿真技术进行仿真验证。深入分析逻辑综合、物理实现对标准单元的具体需求,设计了一套统一化的仿真验证平台。仿真验证实验表明,本文所设计的标准单元库完全可以用于专用集成电路的半定制设计流程。使用本文所设计的标准单元库得到了该8b/10b SerDes的编解码电路的GDS II文件,并提取了带有寄生参数的网表进行SPICE仿真,验证了标准单元库的正确性。
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