【摘 要】
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近几十年来,人类航天事业的高速发展对航天器内部集成电路的抗辐照性能提出了越来越高的要求。反熔丝PROM（Programmable Read Only Memory）因其具有非易失、高可靠、抗辐照的特性,被大量应用在辐射环境中用于保存关键数据。我国对反熔丝PROM的研究起步较晚,其生产制造技术以及配套的编程技术都落后于先进国家,而且由于技术封锁,反熔丝PROM相关技术亟待实现突破。本文基于课题组自主
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近几十年来,人类航天事业的高速发展对航天器内部集成电路的抗辐照性能提出了越来越高的要求。反熔丝PROM（Programmable Read Only Memory）因其具有非易失、高可靠、抗辐照的特性,被大量应用在辐射环境中用于保存关键数据。我国对反熔丝PROM的研究起步较晚,其生产制造技术以及配套的编程技术都落后于先进国家,而且由于技术封锁,反熔丝PROM相关技术亟待实现突破。本文基于课题组自主研发的256Kbit MTM（Metal to Metal）型反熔丝PROM芯片,设计实现了一套与其适配的编程系统,目的在于为课题组研发的芯片进行测试,探究芯片编程方法与失效原因,帮助芯片进行迭代,以期实现工程应用。本文首先对该PROM芯片结构、编程原理、时序进行了分析,并结合课题组对PROM芯片测试工作提出的具体需求,设计了编程系统的架构。该编程系统分为了上位机软件和下位机硬件两部分,上位机与下位机之间通过串口进行双向通信。其中下位机由主控芯片FPGA（Field Programmable Gated Array）和外围电路组成,FPGA能够根据指令产生相应的控制信号,控制外围电路对PROM芯片实现初始化、读或写等操作,并发送反馈数据给上位机。上位机软件由用户界面和后端逻辑构成,能够基于和下位机之间的“指令——反馈”循环完成包括对PROM的查空、编程、校验、补写等操作,同时还能够完成详细的数据记录,便于后续对测试结果、编程过程的分析。然后,本文对编程系统各部分的软硬件实现技术进行了具体阐述,给出了实现原理以及较为详尽的技术细节。最后,本文介绍了基于该编程系统对PROM芯片进行的测试实验工作,测试结果符合预期,编程效果符合预期,验证了该编程系统实现了既定的功能要求。同时,该编程系统采用模块化设计,具有良好的扩展性与兼容性,为未来编程系统的技术升级改进打下了较为坚实的技术基础。
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