【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种单粒子加固的可编程用户寄存器电路，特别是一种针对可编程逻辑器件应用需求而优化设计的可编程的单粒子加固寄存器电路，属于集成电路领域。
技术介绍
可编程逻辑器件具有灵活性高、成本低、周期短等优点，能够大大缩短了产品的研制周期和最大化降低了风险，已经成为集成电路产业中的核心元器件。其中的可编程用户寄存器是可编程逻辑器件中实现用户时序逻辑功能的核心电路，可以根据用户的需求编程实现多种时序功能。另一方面，由于空间单粒子效应的影响，会使可编程用户寄存器中的数据发生单粒子翻转，造成用户存储数据的错误，如果发生单粒子翻转的可编程用户寄存器作为关键状态机时，会使这个用户功能中断。传统的单粒子加固方法通过使用双模冗余、三模冗余等方法进行存储器、触发器的加固设计，而对于可编程逻辑器件的加固能力有限。同时，这些可编程用户寄存器需要能够工作在很高的频率，其建立/保持时间需要严格设计。因此，必须针对可编程逻辑器件的空间应用环境设计针对性的单粒子加固的用户寄存器电路。既保证存储数据的抗单粒子翻转能力，又具有灵活的可编程特性，同时满足用户的速度和时序的设计要求。
技术实现思路
本专利技术技术解决的问题是：克服现有技术的不足之处，针对可编程逻辑器件的空间应用环境，提供了一种单粒子加固的用户寄存器电路，既解决了存储数据的抗单粒子翻转能力，又具有灵活的可编程特性，同时满足用户的速度和时序的设计要求。
【技术保护点】
一种单粒子加固的可编程用户寄存器电路，其特征在于包括：两个双冗余互锁结构的加固寄存器、三组多模可编程控制开关和多电源多模控制器(106)、用户逻辑电源和多模开关控制电源；两个双冗余互锁结构的加固寄存器，分别为：第一双冗余互锁结构的加固寄存器(103)、第二双冗余互锁结构的加固寄存器(105)；三组多模可编程控制开关，分别为：第一组多模可编程控制开关(101)、第二组多模可编程控制开关(102)、第三组多模可编程控制开关(104)；第一组多模可编程控制开关(101)，包括三个可编程开关，分别为可编程开关K1(208)、可编程开关K2(209)、可编程开关K3(210)；每个可编程开关包括两个固定端和一个控制端，控制端能够将两个固定端连接导通或断开，使可编程开关闭合或断开；可编程开关K1(208)中两个固定端的一个固定端连接输入端D1，可编程开关K1(208)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q，即第一组多模可编程控制开关(101)的输出，可编程开关K1(208)的控制端为DEN(205)；可编程开关K2(209)中两个固定端的一个固定端连接输入端D2，可编程开关K2(209)中两个固定...
【技术特征摘要】
1.一种单粒子加固的可编程用户寄存器电路，其特征在于包括：两个
双冗余互锁结构的加固寄存器、三组多模可编程控制开关和多电源多模控制
器(106)、用户逻辑电源和多模开关控制电源；
两个双冗余互锁结构的加固寄存器，分别为：第一双冗余互锁结构的加
固寄存器(103)、第二双冗余互锁结构的加固寄存器(105)；
三组多模可编程控制开关，分别为：第一组多模可编程控制开关(101)、
第二组多模可编程控制开关(102)、第三组多模可编程控制开关(104)；
第一组多模可编程控制开关(101)，包括三个可编程开关，分别为可
编程开关K1(208)、可编程开关K2(209)、可编程开关K3(210)；
每个可编程开关包括两个固定端和一个控制端，控制端能够将两个固定端连
接导通或断开，使可编程开关闭合或断开；可编程开关K1(208)中两个固
定端的一个固定端连接输入端D1，可编程开关K1(208)中两个固定端的
另一个固定端连接输出端Q，即第一组多模可编程控制开关(101)的输出，
可编程开关K1(208)的控制端为DEN(205)；
可编程开关K2(209)中两个固定端的一个固定端连接输入端D2，可
编程开关K2(209)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q，即第一组
多模可编程控制开关(101)的输出，可编程开关K2(209)的控制端为
REN(206)；
可编程开关K3(210)中两个固定端的一个固定端连接输入端D3，可
编程开关K3(210)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q，即第一组
多模可编程控制开关(101)的输出，可编程开关K3(210)的控制端为
OEN(207)；
第二组多模可编程控制开关(102)，包括四个可编程开关，分别为可
编程开关K4(306)、可编程开关K5(307)、可编程开关K6(308)、
可编程开关K7(309)；
可编程开关K4(306)中两个固定端的一个固定端连接输入端D4，可
编程开关K4(306)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q1，即第二
组多模可编程控制开关(102)的第一个输出，可编程开关K4(306)的控
制端为SRP(304)；
可编程开关K5(307)中两个固定端的一个固定端连接输入端D4，可
编程开关K5(307)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q1，即第二
组多模可编程控制开关(102)的第一个输出，可编程开关K5(307)的控
制端为CPN(305)；
可编程开关K6(308)中两个固定端的一个固定端连接输入端D4，可
编程开关K6(308)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q2，即第二
组多模可编程控制开关(102)的第二个输出，可编程开关K6(308)的控
制端为SRP(304)；
可编程开关K7(309)中两个固定端的一个固定端连接输入端D4，可
编程开关K7(309)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q2，即第二
组多模可编程控制开关(102)的第二个输出，可编程开关K7(309)的控
制端为CPN(305)；
第一双冗余互锁结构的加固寄存器(103)，包括四个存储节点和四个
可编程开关；存储节点X1(423)、存储节点X2(424)、存储节点X3(425)、
存储节点X4(426)；每个存储节点都包括一个P沟道MOS管和一个N
沟道MOS管；四个可编程开关分别为可编程开关K8(407)、可编程开关
K9(408)、可编程开关K10(409)、可编程开关K11(410)；
存储节点X2(424)的P沟道MOS管P2(417)的源极接用户逻辑电
源，P沟道MOS管P2(417)的栅极作为第一双冗余互锁结构的加固寄存
器(103)的第二个输入D6，P沟道MOS管P2(417)的漏极作为存储节
点X2(424)的输出端O2(412)，即第一双冗余互锁结构的加固寄存器
(103)的第一个输出Q3；
存储节点X2(424)的N沟道MOS管N2(418)的源极接地，N沟
道MOS管N2(418)的栅极作为第一双冗余互锁结构的加固寄存器(103)
的第一个输入D5，N沟道MOS管N2(418)的漏极作为存储节点X2(424)
的输出端O2(412)；
存储节点X4(426)的P沟道MOS管P4(421)的源极接用户逻辑电
源，P沟道MOS管P4(421)的栅极作为第一双冗余互锁结构的加固寄存
器(103)的第一个输入D5，P沟道MOS管P4(421)的漏极作为存储节
点X4(426)的输出端O4(414)，即第一双冗余互锁结构的加固寄存器
(103)的第二个输出Q4；
存储节点X4(426)的N沟道MOS管N4(422)的源极接地，N沟
道MOS管N4(422)的栅极作为第一双冗余互锁结构的加固寄存器(103)
的第二个输入D6，N沟道MOS管N4(422)的漏极作为存储节点X4(426)
的输出端O4(414)；
存储节点X1(423)的P沟道MOS管P1(415)的源极接用户逻辑电
源，P沟道MOS管P1(415)的栅极连接存储节点X2(424)的输出端
O2(412)，P沟道MOS管P1(415)的漏极作为存储节点X1(423)的
输出端O1(411)；
存储节点X1(423)的N沟道MOS管N1(416)的源极接地，N沟
道MOS管N1(416)的栅极连接存储节点X4(426)的输出端O4(414)，
\tN沟道MOS管N1(416)的漏极作为存储节点X1(423)的输出端O1(411)；
存储节点X3(425)的P沟道MOS管P3(419)的源极接用户逻辑电
源，P沟道MOS管P3(419)的栅极连接存储节点X4(426)的输出端
O4(414)，P沟道MOS管P3(419)的漏极作为存储节点X3(425)的
输出端O3(413)；
存储节点X3(425)的N沟道MOS管N3(420)的源极接地，N沟
道MOS管N3(420)的栅极连接存储节点X2(424)的输出端O2(412)，
N沟道MOS管N3(420)的漏极作为存储节点X3(425)的输出端O3(413)；
可编程开关K8(407)中两个固定端的一个固定端连接存储节点X1(423)
的输出端O1(411)，可编程开关K8(407)中两个固定端的另一个固定
端连接可编程开关K9(408)中两个固定端的一个固定端，可编程开关K8
(407)的控制端为SRN(405)；
可编程开关K9(408)的另一个固定端连接第一双冗余互锁结构的加固
寄存器(103)的第一个输入D5，可编程开关K9(408)的控制端为CPP
(406)；
可编程开关K10(409)中两个固定端的一个固定端连接存储节点X3
(425)的输出端O3(413)，可编程开关K10(409)中两个固定端的另
一个固定端连接可编程开关K11(410)中两个固定端的一个固定端，可编
程开关K8(407)的控制端连接到SRN(405)；
可编程开关K11(410)的另一个固定端连接第一双冗余互锁结构的加
固寄存器(103)的第二个输入D6，可编程开关K11(410)的控制端连接
到CPP(406)；
第三组多模可编程控制开关(104)，包括六个可编程开关，分别为可
\t编程开关K12(508)、可编程开关K13(509)、可编程开关K14(510)、
可编程开关K15(511)、可编程开关K16(512)、可编程开关K17(513)；
可编程开关K12(508)中两个固定端的一个固定端连接输入端D7，可
编程开关K12(508)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q5，即第
三组多模可编程控制开关(104)的第一个输出，可编程开关K12(508)
的控制端为CPP(505)；
可编程开关K13(509)中两个固定端的一个固定端连接输入端D7，可
编程开关K13(509)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q5，即第
三组多模可编程控制开关(104)的第一个输出，可编程开关K13(509)
的控制端为SRP(506)；
可编程开关K14(510)中两个固定端的一个固定端连接输入端D7，可
编程开关K14(510)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q5，即第
三组多模可编程控制开关(104)的第一个输出，可编程开关K14(510)
的控制端为LAP(507)；
可编程开关K15(511)中两个固定端的一个固定端连接输入端D8，可
编程开关K15(511)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q6，即第
三组多模可编程控制开关(104)的第二个输出，可编程开关K15(511)
的控制端为CPP(505)；
可编程开关K16(512)中两个固定端的一个固定端连接输入端D8，可
编程开关K16(512)中两个固定端的另一个固定端连接输出端Q6，即第
三组多模可编程控制开关(104)的第二个输出，可编程开关K16(512)
的控制端为SRP(506)；
可编程...
【专利技术属性】
技术研发人员：张彦龙，张进成，倪劼，赵元富，李学武，孙华波，王文锋，
申请(专利权)人：北京时代民芯科技有限公司，北京微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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