本书对宇航用FPGA及其可靠性的相关技术进行了介绍，包括FPGA芯片制造技术，可靠性设计通用技术，抗单粒子翻转技术，FPGA检错、容错、纠错技术，FPGA重配置技术，FPGA的测试流程与测试方法等。
本书主要面向从事航天及相关领域研究的科研工作者和高校师生，可在FPGA的理论研究、设计开发、可靠性研究以及宇航应用等方面为读者提供借鉴与参考。

第1章 绪论
1.1 FPGA的发展历程
1.1.1 Microsemi公司
1.1.2 Xilinx公司
1.1.3 宇航用FPGA现状
1.2 宇航用FPGA发展趋势
1.2.1 高容量、高密度、高速度、低功耗
1.2.2 高软件复用率
1.2.3 高系统集成度
1.2.4 高可靠性
参考文献
第2章 反熔丝FPGA芯片技术
2.1 FPGA基础技术介绍
2.1.1 FPGA编程技术
2.1.2 FPGA逻辑单元
2.1.3 FPGA布线架构
2.2 反熔丝FPGA的结构
2.2.1 整体架构
2.2.2 布线通道及互连线资源
2.2.3 可编程逻辑单元
2.2.4 I/O模块
2.2.5 时钟网络
2.3 反熔丝FPGA编程技术
2.3.1 反熔丝器件
2.3.2 反熔丝编程电压
2.3.3 反熔丝FPGA编程技术
2.3.4 比特位流文件介绍
2.4 FPGA器件抗辐照情况
2.4.1 空间辐射环境概述
2.4.2 电离辐射效应
2.4.3 反熔丝FPGA的抗辐照指标实例
2.5 典型设计实例
参考文献
第3章 FPGA可靠性设计通用技术
3.1 复位设计
3.1.1 复位
3.1.2 高电平复位与低电平复位
3.1.3 复位时长设计依据
3.1.4 远程遥控复位
3.2 信号消抖设计
3.2.1 抖动的产生
3.2.2 信号抖动的危害
3.2.3 抖动的消除办法
3.3 可靠性编码与状态机设计
3.3.1 状态机描述方式
3.3.2 状态机编码方式
3.3.3 格雷码
3.3.4 独热码
3.4 亚稳态与竞争冒险
3.4.1 亚稳态案例及亚稳态发生的原因
3.4.2 减少亚稳态发生的措施
3.4.3 竞争冒险产生原理
3.4.4 竞争冒险判定方法及解决办法
3.5 资源优化
3.5.1 串并转换
3.5.2 乒乓操作
3.5.3 流水线操作
3.6 时序分析与时序约束基本理论
3.6.1 时序分析基本理论
3.6.2 建立时间、保持时间、传输延时、组合逻辑延时
3.6.3 数据信号可靠传输的条件
3.6.4 时序约束及改善时序的办法
参考文献
第4章 抗单粒子翻转技术
4.1 空间辐照对FPGA的影响
4.2 常用抗单粒子翻转技术
4.2.1 三模冗余
4.2.2 重配置容错
4.2.3 编码容错
参考文献
第5章 FPGA容错技术
5.1 FPGA故障检测与定位
5.1.1 FPGA器件级故障检测原理
5.1.2 FPGA应用过程故障检测
5.1.3 反熔丝FPGA验证方案
5.2 FPGA容错与纠错
5.2.1 EDAC原理及实现
5.2.2 EDAC编码模块
5.2.3 EDAC译码模块
5.2.4 通信纠错容错
5.3 冗余备份与仲裁
5.3.1 串并联冗余
5.3.2 双机热备份系统
5.3.3 三机备份系统
参考文献
第6章 宇航用FPGA重配置技术
6.1 FPGA重配置类型及原理
6.1.1 FPGA重配置类型
6.1.2 FPGA重配置原理
6.1.3 局部或远程重配置应用特点
6.2 FPGA局部重配置
6.2.1 局部重配置设计方法
6.2.2 基于模块化局部重配置实现
6.2.3 基于EAPR方式局部重配置实现
6.3 FPGA远程重配置
6.3.1 远程重配置实现方式
6.3.2 基于被动模式的远程重配置实现
6.3.3 基于边界扫描的远程重配置实现
参考文献
第7章 高可靠性FPGA的测试
7.1 FPGA测试特性
7.2 FPGA测试流程与方法
7.2.1 测试需求分析
7.2.2 编码规则检查
7.2.3 人工审查
7.2.4 仿真验证
7.2.5 时序验证
7.2.6 逻辑等价性验证
7.2.7 板级确认测试
7.2.8 其他类测试
7.3 本章小结
参考文献