一种抗单粒子翻转容错异步收发器电路设计

为了改善星载粒子探测装置异步收发器的抗单粒子翻转性能，提出了一种基于Actel Flash FPGA的解决异步收发器抗单粒子翻转和传输过程中检错和纠错问题的高可靠设计方案。基于Actel公司的ProASIC Plus系列APA600 FPGA，采用汉明码（ Hamming Code）和三模冗余（ Triple Modular Redun-dancy，TMR）法相结合的方式对异步收发器进行容错设计，实现了一种新型的抗单粒子翻转电路。对于发送器模块，首先数据处理单元把发送的数据送到编码器中完成汉明码编码，之后将编码完成的数据分别发送给多数表决器中来表决得到数据送入串行发送器中，最后将并串转换的数据发送出去。对于接收器模块，通过串行接收器对接收数据进行串并转换，并将转换后的并行数据送入解码器，解码器对接收到码字进行译码，得到最终的信息数据。对设计进行误差注入仿真测试，结果表明所设计的容错异步串行收发器能够有效地容错，可以非常方便地应用到航空航天等辐射环境中，实现高可靠的系统设计。