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基于双口RAM计数器阵列的设计与实现

程陆明  
【摘要】:恶劣的空间环境时刻威胁着航天器的安全,其中高能粒子由于具有极强的穿透力,能进入并积聚在卫星内部电介质材料中,并在其附近产生高达数千伏的电位差,引起的放电脉冲损坏卫星材料,破坏电子器件,导致卫星报废,是卫星面临的最大威胁,为此统计高能粒子的空间分布,对其数据进行分析,以便更好的预防高能粒子的危害,具有十分重要的实际应用价值。 论文主要针对高能粒子的计数统计设计了计数器阵列,详细的论述了基于双口RAM的计数器阵列的设计及其实现过程,主要以双口RAM为核心,结合指标要求设计查表模块、时序模块和计数模块,配合双口RAM共同实现计数统计,可以探测1024个通道粒子,每个通道的计数统计最大范围为16777216,计数频率为5MHz。同时由于计数器阵列主要用于空间,针对于空间单粒子事件,本文也加以描述,通过对通用的解决办法——硬件冗余和汉明码编码的分析,结合具体的计数器阵列设计,给出了基于硬件冗余的方案图。 本计数器阵列主要针对于高能能粒子探测研制,但是对于其他需要大规模计数的测量领域亦可采用,同时亦为以后计数器阵列的选择和设计提供了参考。


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