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随着微电子技术的发展,专用集成电路(ASIC)技术将在我国未来的航天任务中发挥越来越重要的作用。ASIC技术可显著提高电路功能的集成度,提升电子系统的性能和可靠性,同时降低系统功耗,因而成为推动航天器电子系统微型化、高可靠、高性能、轻重量、低功耗的有效方法。 航天器电子系统以计算机为核心,并配有必要的接口,主要包括各种数字接口、模拟接口、开关控制接口、开关状态接口、电源接口等。目前,这些接口的控制电路大量使用FPGA实现,借助设计重用技术和EDA工具,将这些在FPGA上实现的成熟设计移植到半定制等ASIC实现方法中去,不仅可以继承设计成果,还可以对多年的工作进行总结,实现成果的IP化。 本文在深入研究航天器电子系统功能需求的基础上,设计了一种支持多种航天器电子系统功能的ASIC,该芯片自带微处理器,支持多种主设备接口,同时片内集成了多种外设接口的数字逻辑,从而实现了航天测控功能的单片集成。该芯片可应用于航天星载电子系统的遥测遥控任务,或作为星载总线(1553B、CAN)接口芯片使用,具有广泛的应用前景。 本文重点介绍了芯片中遥测遥控功能接口的设计和仿真分析,主要包括1553B简易终端、AD采集控制逻辑、OC门指令脉冲输出逻辑、PCM同步串口、PWM输出逻辑、PPC可编程脉冲计数器。 另外,本文也对芯片的RTL级功能验证和FPGA板级验证进行了详细的分析。这部分工作是整个芯片设计流程的重头戏,直接决定了芯片是否具备流片状态。 目前,芯片已经流片封装完成,还需经过一系列的测试才能最终投入应用。