FPGA_ASIC-S698M SoC芯片中EDAC模块的设计及实现.pdf

电子发烧友 电子技术论坛 S698M SoC 芯片中EDAC 模块的设计与实现 1 1 2 2 黄琳 ，陈第虎 ，梁宝玉 ，颜军 （1.中山大学理工学院，广东 广州510275；2.欧比特（珠海）软件工程有限公司， 广东 珠海 519080 ） 摘要： EDAC 检错纠错模块在电子、通信以及航空航天等领域有着广泛的应用。本文主要 介绍了利用 [39 ，32] 扩展海明码的EDAC 模块的基本原理和用VHDL 语言设计实现EDAC 的设计实现，该模块在XILINX ISE 软件开发环境下通过设计、综合、仿真，验证了设计的 正确性。 关键词：错误检测与校正（EDAC ）；单粒子翻转（SEU）；VHDL ；扩展海明码 Design and Realization of Error Detection and Correction Circuit in S698M SoC Processor 1 1 2 2 Huang Lin , Chen Dihu , Liang Baoyu , Yan Jun （1.School of Physics Engineering, Sun Yat-Sen University, Guangdong, Guangzhou, 510275, 2.Orbita Software Engineering Inc. Guangdong, Zhuhai, 519080 ） Abstract: Error Detection And Correction is widely applied in many fields, such as space navigation, aviation and communication. This paper emphasized on the basic principles and design procedure by VHDL in detail. The implementation of design, simulation and synthesis is under the software of XILINX ISE. A reasonable simulation result is given. Key words: EDAC （Error Detection And Correction ）, SEU （single event upset ）, VHDL, Extended hamming code 1 引言 随着半导体技术的快速发展和其设计工艺的不断改进提高，集成电路的应用领域正在不 断扩大和深入，各个行业也对其提出了更高、更新的要求。许多应用场合都要求系统能长期 稳定、可靠地运行。尤其在军事、工业、野外作业及航空航天等领域。例如在电磁环境比较 恶劣或者存在强辐射的情况下，一些大规模的集成电路常常会受到干扰,导致系统不能正常 工作。特别是由辐射引起的单粒子翻转效应SEU （Single Event Upset），会使得RAM 这种 利用双稳态进行存储的器件的某一位的数据从一个稳态变化为另一个稳态，即造成存储的 “0 ”或“1”翻转成“1”或“0 ”的差错。在航空航天等特殊领域，单粒子翻转问题尤为突 出，直接影响到系统的正常运行，一旦发生错误会导致严重的后果。 针对这种情况，国内外近年来采用EDAC （Error Detection and Correction ，简称为EDAC ） 电路来避免或减少这种情况地发生，在测试中证明了这是一种行之有效的方法。常见的 EDAC 电路设计大部分是采用（这些）抗干扰的EDAC 专用芯片加上时序控制电路来完成 检错纠错的功能，但是这种实现方式不利于系统的集成和小型化，难以满足一些需要高集成 1 电子发烧友 电子技术论坛 度低功耗的场合。本文将讨论基于S