苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的错误模块制造技术

本发明专利技术一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片ＩＰ核中的错误模块，包括２个子模块，分别为错误声明模块和错误握手模块：错误声明模块用来检测有没有错误发生以及发生的错误是奇偶错误、断开错误或信誉错误这三种错误中的哪一种；依据输入信号的不同情况，错误声明模块输出的错误报告信号也会有不同的信号值输出；错误握手模块采用有限状态机对出现的各种错误进行综合分析，在不同的状态之间的转换，判定错误是否有效以及错误是否已经被读出；在该错误握手模块中，有限状态机存在４种状态，分别为等待错误、报告错误、读出错误和等待释放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的错误模块，该错误模块 用于对链路发生的各种错误进行相应的处理。属于通信
(二)
技术介绍
苛刻环境嵌入式系统一般是指可以装载在卫星、飞机或地面上(野外露天、 矿井等苛刻或危险环境)的无人值守监测控制系统，它具有对待测目标的参数 进行长时间连续监测或周期监测的功能，用以实时获得待测目标空间、时间和 频谱的动态变化信息，获取待测量的统计分布和预测其突变的几率，控制系统 还会根据测量结果对系统实施相应的控制。为了适应苛刻环境下的工作条件， 这些系统一般都是结构可重组和故障可检测的、可容错的综合系统，与一般嵌 入式系统相比具有更高的可靠性与故障容错性。在空间科学探测、矿山安全监测、无人区监测、环境污染监测等自然灾害 的预警系统中，由于被测环境中存在较强的电磁干扰(雷电等强电磁干扰)、辐 射、单粒子事件(SEU)，所以，使用基于计算机的数据釆集系统来完成监测任 务是相当危险和不可靠的，而且系统的布控也难以实现。因此，研究苛刻环境 嵌入式系统己经成为当务之急。如果能够将抗辐照高速通信芯片所需的全部核心电路(例如微处理器，抗辐照高速通信IP (Intellectual Property,知识产权)核模块、各种控制器与 通信接口等)放在同一芯片上，就可以大幅縮小整个系统所占的面积，同时还 会减少外围驱动接口单元及电路板间的信号传递，加快微处理器数据处理的速 度，内嵌的线路还可以避免外部电路板上信号传递所造成的系统干扰。目前国内外仅有少数几个集成电路企业设计和生产抗干扰通信芯片，可以 归纳为以下几个特点*大部分芯片在功能上以全定制的ASIC (Application SpecificIntegrated Circuit)芯片为主，速率较低， 一般在1Mbps量级。因而 SOC(System On Chip)单芯片、高速率的设计是通信芯片的一个研究热点。*国外也正在研制抗辐照高速通信SOC单芯片，但片内集成的是单片机， 由于单片机是IP(Intelligent Propriety)硬核，体系结构不可变，因此 这种解决方案的灵活性差，价格高。*国内也朝SOC单芯片方向发展，目前还没有形成产品，也没有投入使用。其中，S0C，即为System On Chip:片上系统(系统级芯片)， 一种结合了 许多功能模块和微处理器核心的单芯片电路系统。是一种在结构上以嵌入式系 统结构为基础，集软硬件与一体的系统级芯片。而S0PC，即为System On Programmable Chip:片上可编程系统，或者说是 基于大规模FPGA (Field Programmable Gate Array,即现场可编程门阵列) 解决方案的S0C。它是现代计算机辅助技术、EDA (Electronic Design Automation,电子设计自动化)技术和大规模集成电路技术高度发展的产物。 SOPC技术的目标就是试图将尽可能大而完善的电子系统，包括嵌入式处理器系 统、接口系统、硬件协处理器或加速器系统、DSP系统、存储电路以及数字系 统等，在单一的FPGA中实现，使得所设计的电路系统在其规模、可靠性、体积、 功耗、功能、性能指标、上市周期、开发成本、产品维护及其硬件升级等方面 实现最优化。IP核是具有知识产权的集成电路芯片的简称，其作用是把一组拥有知识产 权的电路设计集合在一起，构成芯片的基本单位，以供设计时搭积木之用。其 实可以把IP核理解为一颗ASIC,以前是ASIC做好以后供人家在PCB上使用， 现在是IP核做好以后让人家集成在更大的芯片里使用。在抗干扰的通信芯片中，错误模块是必不可少的模块之一，负责对整个通 信过程中产生的错误信息进行检测和处理，将直接关系到通信过程能否顺利进 行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的错误模块，对链路发生的各种错误，进行相应的处理。本专利技术一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的错误模块，该错误模块包括2个子模块，分别为错误声明(ErrorDeclaration)模块和错误握手 (ErrorHandshake)模块。其中，错误声明模块用来检测是否有错误发生以及发生的错误的类型，输 出错误报告信号给错误握手模块。错误握手模块对出现的各种错误进行综合分 析，判定错误是否有效以及错误是否已经被读出，并生成错误有效和错误读完 成信号，输出给IP核中的其他模块。下面对2个子模块详细叙述如下错误声明模块用来检测有没有错误发生以及发生的错误是奇偶错误(ParityErro)、速j 开错误(DisconnectionError)或信誉错误(CreditEiror) 这三种错误中的哪一种。在该错误声明模块中，如果奇偶错误信号有效，则发 生奇偶错误；如果断开错误信号有效，则发生断开错误；如果信誉错误信号有 效，则发生信誉错误；如果以上三个信号都无效时，则没有错误发生。依据输 入信号的不同情况，错误声明模块输出的错误报告(ErrorR印ort)信号也会有 不同的信号值输出。错误握手模块采用有限状态机对出现的各种错误进行综合分析，在不同的 状态之间的转换，判定错误是否有效以及错误是否已经被读出。在该错误握手 模块中，有限状态机存在4种状态，分别为等待错误、报告错误、读出错误和 等待释放。状态机起始处于等待错误状态，如果没有任何错误出现，则保持状 态不变，此时错误有效(ErrorValid)和错误读完成(ErrorReadDone)两个信 号均无效；如果出现错误，则状态机跳转到报告错误状态，此时信号ErrorValid 有效，而信号ErrorReadDone无效。在报告错误状态中，如果错误读出(ErrorRead)信号无效，则状态机保持状态不变，此时信号ErrorValid有效， 而信号ErrorReadDone无效；如果ErrorRead信号有效，则状态机跳转到读出 错误状态，此时ErrorValid和ErrorReadDone两个信号均无效。在读出错误状 态中，如果ErrorRead信号有效，则状态不变，持续读出，此时ErrorValid 和ErrorReadDone两个信号均无效；如果ErrorRead信号无效，则状态机跳转 到等待释放状态，此时信号ErrorValid无效，而信号ErrorReadDone有效。在等待释放状态中，如果有错误出现，则状态机保持状态不变，此时信号ErrorValid无效，而信号ErrorReadDone有效；如果没有错误出现，则状态机 跳转到等待错误状态，此时ErrorValid和ErrorReadDone两个信号均无效。本专利技术一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的错误模块，其优点及功 效在于:本专利技术的错误模块作为苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中必不可少 的模块之一，主要负责对整个通信过程中产生的错误信息进行检测和处理，以 保证通信过程的顺利进行。该模块能够实时地对通信过程中出现的各种错误进 行检测，在错误出现并检测到错误类型时，能够及时的由系统自身进行容错纠 错。(四) 附图说明 图l所示为错误模块结构图。(五) 具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步阐述。 本专利技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片ＩＰ核中的错误模块，其特征在于：该错误模块包括２个子模块，分别为错误声明模块和错误握手模块：　错误声明模块用来检测有没有错误发生以及发生的错误是奇偶错误、断开错误或信誉错误这三种错误中的哪一种；依据输入信号的不同情况，错误声明模块输出的错误报告信号也会有不同的信号值输出；　错误握手模块采用有限状态机对出现的各种错误进行综合分析，在不同的状态之间的转换，判定错误是否有效以及错误是否已经被读出；在该错误握手模块中，有限状态机存在４种状态，分别为等待错误、报告错误、读出错误和等待释放。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：关永，张杰，朱虹，张伟功，尚媛园，万玛宁，陈金强，毛春静，刘永梅，赵冬生，张健，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：11[]