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CAN总线作为国际标准的现场总线,在诸多领域都得到广泛应用。基于成本考量的因素,星载数据总线大量采用了CAN总线系统。然而由于航天辐射效应,需要对集成电路进行抗辐射加固设计。本文以航天应用为背景,设计了一款SoC芯片,主要包括CAN控制器、MCU软核、SRAM和ROM四大模块。 论文的主要工作是对CAN控制器、具有定时刷新功能的SRAM系统和SoC系统中各模块间接口的RTL设计。对CAN控制器的设计采用自顶向下的设计方法,SoC中MCU的选择使用的是Evatronix公司的R8051XC型号,为满足设计的需求,对该软核进行了适当的裁剪。 为了满足SoC系统的可靠性,在进行RTL代码编写过程中,考虑了抗辐射加固设计方法。在CAN控制器模块的设计中,对其中的状态机模块采用EDAC进行设计;对易受单粒子效应的SRAM模块采用了定时刷新机制和EDAC技术相结合的方法,故障注入实验表明经过加固设计的SRAM模块可以纠正两位错误检测一位错误。为了进一步提高芯片的抗辐射,尤其是抗单粒子辐射性能,SoC芯片在物理实现时选择了130nm SOI工艺平台,其中时序路径选择抗辐射加固的时序单元,组合路径的加固设计则是在SoC设计的综合过程中,通过施加特殊约束选择组合逻辑单元来实现的。 针对SoC的代码设计,本文通过编写测试激励的方法,使用Synopsys公司的仿真工具VCS对模块功能进行验证,同时为保证RTL代码与最终芯片实现的一致性,以Xilinx的Virtex5-LX5T芯片为FPGA验证平台,进行了软硬件协同验证,两种方法均表明设计达到预期目的。本文最终使用Synopsys公司的有关工具完成了数字集成电路设计的前端流程。