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醉染图书嵌入式系统中的辐效应9787111582861
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译者序
原书前言
章空间辐环境1
1.1空间辐效应1
1.1.1空间辐环境:范艾伦带、太阳耀斑、太阳风和宇宙线1
1.1.2剂量效应:产生原因、对器件的影响、辐强度4
1.1.3位移效应:产生原因、对器件的效应、辐强度5
1.1.4重离子效应:产生原因、对器件的效应、辐强度5
1.1.5质子效应:产生原因(直接或间接)、对器件的效应、辐强度6
1.2效应7
1.2.1原子氧:来源和效应7
1.2.2太阳紫外线:来源和效应7
1..微流星体:来源和效应8
1.2.4轨道碎片:来源和效应8
参考文献9
第2章微器件的辐效应10
2.1引言10
2.1.1长期效应10
2.1.2瞬态效应11
2.2MOS器件12
2.2.1阈值电压漂移12
2.2.2退化效应14
2..亚阈斜率15
2.2.4MOSFET的泄漏电流15
.双极型器件17
..1简介17
..2电流成分17
..-基间耗尽区的复合效应18
..4中立基区的复合效应18
..5电流增益19
2.4单粒子效应20
2.4.1引言20
2.4.2方法21
2.4.3器件级效应22
……
第3章器件的飞行异常26
第4章多层级故障效应评估61
第5章模拟和混合信号电路的辐效应79
第6章单粒子翻转的脉冲激光测试技术基础106
第7章ASIC电路的设计加固方法125
第8章可编程电路的错误容差140
第9章用于加固设计的自动化工具158
0章SEE和总剂量试验测试设备177
1章数字架构的错误率预计:测试方法学和工具204
2章基于SEEM软件的激光SET测试和分析226
从1962年高海拔核测试导致的Telestar卫星失效开始,自然或人造辐可能干扰设备的操作这一事实已被人们所知晓。今天,航天器高度依赖于学。因此,空间辐效应必须在设计阶段就予以考虑,以保这些项目的高可靠和安全要求。即使宇航级器件存在,在设计和/或制造层面采用所谓的辐效应“加固”,它们相比于同等货架产品(CommercialOffTheShelf,COTS) 的高成本和低能导致其用于空间的元器件量产(不是专门设计用于空间) 是准强制的。这给未来任务的可行和成功带来一个巨大挑战:一方面,必须尽可能地理解空间环境的本质和变化;另一方面,必须评价空间环境对器件的影响,考虑持续演化的技术和多种多样的器件种类。 此外,随着制造技术的持续发展,纳米器件的特点(晶体管的尺寸、操作频率)导致其潜在地对地球大气,甚至地面上的粒子。各种各样应用中的大量集成电路产生一个不可忽略的概率:晶体管出现错误,统称为“SEE” (SingleEventEffects,单粒子效应),源于大气中子与硅中原子核反应产生的二次粒子电离。这使得高可靠/安全的应必须强制地在应用设计的前期考虑这些问题,引入需要的硬件/软件错误耐受机制。 估计一个器件或架构对辐的是深入了解辐对可靠/安全层次影响的强制步骤。这样一个步骤要求辐地面测试,即所谓的加速测试,通过辐装置,如粒子加速器或激光设备,和对应用环境建模的软件工具来执行。这样的估计,尤其对于导致存储器单元内容扰动的单粒子翻转(SEU),也可能要求实现故障注入;在故障注入中,辐效应的影响在对目标器件合适描述可用的层次被考虑。基于不使用束流的故障注入方法获得结果的实现和利用构成了一个宝贵的信息源,涉及应用的SEE估计和一个设计或架构潜在的、应被加固的弱点识别。 本书致力于为读者提供重要的指南,用于处理当今空间以及高海拔大气或地面应用中应当包括的元器件辐效应。本书包括一系列章节,基于2005年11月20-25日在巴西玛瑙斯市举办的“用于空间的嵌入式系统辐效应国际学校” 的内容。本书共分十二章,前三章分别涉及空间辐环境的分析和建模、器件辐效应的基础机理、累积或瞬态辐效应导致的一系列已知的器件飞行异常案例描述。 接着的三章致力于多级错误效应的评价、辐对模拟和混合信号电路的影响[转变为单粒子瞬态(SET)和单粒子翻转(SEU)]、用于SEU模拟的脉冲激光技术基理。 后续的三章涉及辐效应的减缓技术:用于CMOS技术、保护电路不受辐效应影响的设计加固(HBD) 方法学,FPGA中的辐效应和相关的缓和技术,设计加固自动工具的研究和进展。 三章致力于SEE和剂量测试的装置描述、数字架构错误率预计的测试方法学和工具以及一个脉冲激光系统用于研究辐导致的集成电路单粒子瞬态的可能。列出了三个案例研究,用于说明这种技术空间和时间分辨率的优点。 RaoulVelazco,PascalFouillat,RicardoReis
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