[實用新型]苛刻環(huán)境抗輻照高速通信芯片IP核中的控制模塊

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920172999.2
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN201489514U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設計）人: 關永;張杰;朱虹;張偉功;尚媛園;萬瑪寧;陳金強;毛春靜;劉永梅;趙冬生;張健
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G06F9/06
• 分類號: G06F9/06;G06F11/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮

(一)技術領域：

本實用新型一種苛刻環(huán)境抗輻照高速通信芯片IP核中的控制模塊，該控制模塊主要控制鏈路的多個狀態(tài)之間的轉換，包括接收到意外錯誤的處理。屬于通信技術領域。

(二)背景技術：

苛刻環(huán)境嵌入式系統一般是指可以裝載在衛(wèi)星、飛機或地面上(野外露天、礦井等苛刻或危險環(huán)境)的無人值守監(jiān)測控制系統，它具有對待測目標的參數進行長時間連續(xù)監(jiān)測或周期監(jiān)測的功能，用以實時獲得待測目標空間、時間和頻譜的動態(tài)變化信息，獲取待測量的統計分布和預測其突變的幾率，控制系統還會根據測量結果對系統實施相應的控制。為了適應苛刻環(huán)境下的工作條件，這些系統一般都是結構可重組和故障可檢測的、可容錯的綜合系統，與一般嵌入式系統相比具有更高的可靠性與故障容錯性。

在空間科學探測、礦山安全監(jiān)測、無人區(qū)監(jiān)測、環(huán)境污染監(jiān)測等自然災害的預警系統中，由于被測環(huán)境中存在較強的電磁干擾(雷電等強電磁干擾)、輻射、單粒子事件(SEU)，所以，使用基于計算機的數據采集系統來完成監(jiān)測任務是相當危險和不可靠的，而且系統的布控也難以實現。因此，研究苛刻環(huán)境嵌入式系統已經成為當務之急。

如果能夠將抗輻照高速通信芯片所需的全部核心電路(例如微處理器，抗輻照高速通信IP(Intellectual?Property，知識產權)核模塊、各種控制器與通信接口等)放在同一芯片上，就可以大幅縮小整個系統所占的面積，同時還會減少外圍驅動接口單元及電路板間的信號傳遞，加快微處理器數據處理的速度，內嵌的線路還可以避免外部電路板上信號傳遞所造成的系統干擾。

目前國內外僅有少數幾個集成電路企業(yè)設計和生產抗干擾通信芯片，可以歸納為以下幾個特點：

●大部分芯片在功能上以全定制的ASIC(Application?SpecificIntegrated?Circuit)芯片為主，速率較低，一般在1Mbps量級。因而SOC(System?On?Chip)單芯片、高速率的設計是通信芯片的一個研究熱點。

●國外也正在研制抗輻照高速通信SOC單芯片，但片內集成的是單片機，由于單片機是IP(Intelligent?Propriety)硬核，體系結構不可變，因此這種解決方案的靈活性差，價格高。

●國內也朝SOC單芯片方向發(fā)展，目前還沒有形成產品，也沒有投入使用。

其中，SOC，即為System?On?Chip：片上系統(系統級芯片)，一種結合了許多功能模塊和微處理器核心的單芯片電路系統。是一種在結構上以嵌入式系統結構為基礎，集軟硬件與一體的系統級芯片。

而SOPC，即為System?On?Programmable?Chip：片上可編程系統，或者說是基于大規(guī)模FPGA(Field?Programmable?Gate?Array，即現場可編程門陣列)解決方案的SOC。它是現代計算機輔助技術、EDA(Electronic?DesignAutomation，電子設計自動化)技術和大規(guī)模集成電路技術高度發(fā)展的產物。SOPC技術的目標就是試圖將盡可能大而完善的電子系統，包括嵌入式處理器系統、接口系統、硬件協處理器或加速器系統、DSP系統、存儲電路以及數字系統等，在單一的FPGA中實現，使得所設計的電路系統在其規(guī)模、可靠性、體積、功耗、功能、性能指標、上市周期、開發(fā)成本、產品維護及其硬件升級等方面實現最優(yōu)化。

IP核是具有知識產權的集成電路芯核的簡稱，其作用是把一組擁有知識產權的電路設計集合在一起，構成芯片的基本單位，以供設計時搭積木之用。其實可以把IP核理解為一顆ASIC，以前是ASIC做好以后供人家在PCB上使用，現在是IP核做好以后讓人家集成在更大的芯片里使用。

而在抗干擾的通信芯片中，控制模塊是必不可少的模塊之一，負責對整個通信芯片中的各個模塊的控制，提供和產生各個模塊的主要控制信號，將直接關系到通信過程能否順利進行。

(三)實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種苛刻環(huán)境抗輻照高速通信芯片IP核中的控制模塊，控制鏈路的多個狀態(tài)之間的轉換，包括接收到意外錯誤的處理。該控制模塊控制苛刻環(huán)境抗輻照高速通信芯片IP核中的模塊之一——發(fā)送模塊發(fā)送NULL、FCT和其他常字符，同時控制發(fā)送模塊和苛刻環(huán)境抗輻照高速通信芯片IP核中的另一模塊——接收模塊的重置。