星載嵌入式計算機技術與應用（航天電子技術與應用前沿）

第１章 緒論 ００１ 
１．１ 星載計算機概述 ００１ 
１．１．１ 計算機發(fā)展史 ００１ 
１．１．２ 星載計算機發(fā)展歷程 ００７ 
１．１．３ 體系結構的發(fā)展歷程 ０１０ 
１．２ 星載計算機概念 ０１１ 
１．２．１ 功能定義 ０１１ 
１．２．２ 主要特點 ０１１ 
１．２．３ 分類與功能 ０１４ 
１．２．４ 基本組成 ０１４ 
１．２．５ 性能指標 ０１６ 
１．３ 本書內容安排 ０１８ 
第２章 體系架構技術 ０１９ 
２．１ 系統(tǒng)架構概述 ０１９ 
２．１．１ 基本概念 ０１９ 
２．１．２ 系統(tǒng)架構分類 ０２０ 
２．２ 系統(tǒng)架構特征 ０２１ 
２．２．１ 模塊化 ０２１ 
２．２．２ 開放式 ０２５ 
２．２．３ 冗余 ０３０ 
２．３ 典型架構應用 ０３５ 
２．３．１ 應用衛(wèi)星 ０３５ 
２．３．２ 深空探測 ０３６ 
２．３．３ 微納衛(wèi)星 ０３７ 
第３章 處理器小系統(tǒng) ０３９ 
３．１ 星載計算機處理器概述 ０３９ 
３．１．１ 國內外處理器發(fā)展情況 ０３９ 
３．１．２ 計算機指令集及其系列產(chǎn)品概述 ０４０ 
３．２ １７５０Ａ系列處理器技術 ０４３ 
３．２．１ １７５０Ａ體系架構發(fā)展歷程 ０４３ 
３．２．２ １７５０Ａ體系架構簡介 ０４４ 
３．２．３ 典型的１７５０Ａ系列處理器 ０４４ 
３．２．４ 技術特征 ０４７ 
３．３ ＳＰＡＲＣ系列處理器技術 ０４９ 
３．３．１ ＳＰＡＲＣ體系發(fā)展歷程 ０４９ 
３．３．２ ＳＰＡＲＣ體系架構特點 ０５０ 
３．３．３ 典型的ＳＰＡＲＣ系列處理器 ０５１ 
３．３．４ 技術特征 ０５３ 
３．４ ＰｏｗｅｒＰＣ系列處理器技術 ０５６ 
３．４．１ ＰｏｗｅｒＰＣ體系發(fā)展歷程 ０５６ 
３．４．２ ＰｏｗｅｒＰＣ體系架構特點 ０５７ 
３．４．３ 典型的ＰｏｗｅｒＰＣ處理器 ０５７ 
３．４．４ 技術特征 ０５８ 
３．５ ＡＲＭ系列處理器技術 ０６０ 
３．５．１ ＡＲＭ體系發(fā)展歷程 ０６０ 
３．５．２ ＡＲＭ體系架構特點 ０６０ 
３．５．３ 典型的ＡＲＭ處理器 ０６２ 
３．５．４ 技術特征 ０６６ 
３．６ ＭＩＰＳ系列處理器技術 ０６８ 
３．６．１ ＭＩＰＳ體系架構發(fā)展歷程 ０６８ 
３．６．２ ＭＩＰＳ體系架構簡介 ０６９ 
３．６．３ 典型的 ＭＩＰＳ系列處理器 ０６９ 
３．６．４ 技術特征 ０７０ 
３．７ Ｘ８６系列處理器技術 ０７２ 
３．７．１ Ｘ８６體系架構發(fā)展歷程 ０７２ 
３．７．２ Ｘ８６體系架構簡介 ０７２ 
３．７．３ 典型的Ｘ８６系列處理器 ０７３ 
３．７．４ 技術特征 ０７３ 
３．８ ＲＩＳＣ Ｖ系列處理器技術 ０７５ 
３．８．１ ＲＩＳＣ Ｖ體系架構發(fā)展歷程 ０７５
３．８．２ ＲＩＳＣ Ｖ體系架構簡介 ０７６ 
３．８．３ 典型的ＲＩＳＣ Ｖ系列處理器 ０７７ 
３．８．４ 技術特征 ０７８ 
３．９ 處理系統(tǒng)存儲技術 ０８０ 
３．９．１ 非易失性程序存儲器設計與應用 ０８０ 
３．９．２ Ｆｌａｓｈ型數(shù)據(jù)存儲器設計與應用 ０８１ 
３．９．３ ＳＲＡＭ型數(shù)據(jù)存儲器設計與應用 ０８２ 
３．９．４ ＳＤＲＡＭ型數(shù)據(jù)存儲器設計與應用 ０８２ 
第４章 總線技術 ０８４ 
４．１ 總線概述 ０８４ 
４．２ 總線分類 ０８５ 
４．２．１ 按功能劃分 ０８５ 
４．２．２ 按傳輸方式劃分 ０８６ 
４．３ 星載計算機總線設計 ０８６ 
４．３．１ １５５３Ｂ總線 ０８７ 
４．３．２ ＣＡＮ總線 ０９２ 
４．３．３ ＳｐａｃｅＷｉｒｅ總線 ０９７ 
４．３．４ ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ總線 １０２ 
４．３．５ ＲａｐｉｄＩＯ總線 １０５ 
４．３．６ 其他總線 １０９ 
第５章 接口電路技術 １１９ 
５．１ 接口電路需求 １１９ 
５．１．１ 接口電路功能需求 １１９ 
５．１．２ 接口電路隔離需求 １２０ 
５．２ 接口電路功能分類 １２０ 
５．２．１ 供電接口 １２０ 
５．２．２ 模擬量采集與發(fā)送接口 １２１ 
５．２．３ 數(shù)字量采集與發(fā)送接口 １２１ 
５．２．４ 驅動接口 １２２ 
５．２．５ 其他高可靠接口 １２２ 
５．３ 接口電路設計 １２３ 
５．３．１ 供電接口 １２３ 
５．３．２ 模擬量采集與發(fā)送接口 １２５ 
５．３．３ 數(shù)字量采集與發(fā)送接口 １３０
５．３．４ 驅動接口 １４２ 
５．３．５ 其他高可靠接口 １４４ 
５．４ 典型應用 １４７ 
第６章 電源與地設計 １５０ 
６．１ 電源系統(tǒng)概述 １５０ 
６．１．１ 能量的來源 １５０ 
６．１．２ 系統(tǒng)的定義 １５１ 
６．１．３ 系統(tǒng)的供電 １５１ 
６．２ 系統(tǒng)拓撲 １５３ 
６．２．１ 電源信號定義 １５３ 
６．２．２ 電源轉換方式 １５４ 
６．２．３ 電源轉換拓撲 １５７ 
６．３ 電源接地技術 １５８ 
６．３．１ 接地的定義 １５８ 
６．３．２ 接地的作用 １５８ 
６．３．３ 接地的方式 １５９ 
６．３．４ 接地的要求 １６０ 
６．４ 電源可靠性與安全性 １６３ 
６．４．１ 可靠性設計 １６３ 
６．４．２ 安全性設計 １６６ 
６．５ 電磁兼容性設計技術 １６６ 
６．５．１ 電磁兼容性設計 １６７ 
６．５．２ 電磁兼容性試驗 １７０ 
６．６ 電源穩(wěn)定性 １７３ 
６．６．１ 浪涌抑制 １７３ 
６．６．２ 紋波抑制 １７５ 
６．７ 電源損耗與噪聲 １７６ 
６．８ 電源器件特性 １７７ 
６．８．１ 開關電源 １７７ 
６．８．２ 線性穩(wěn)壓器 １７９ 
第７章 星載計算機犉犘犌犃設計 １８２ 
７．１ 星載計算機ＦＰＧＡ概述 １８２ 
７．１．１ 星載計算機ＦＰＧＡ系列及體系架構 １８２ 
７．１．２ 星載計算機ＦＰＧＡ器件使用流程 １８６
７．１．３ ＦＰＧＡ開發(fā)軟件 １８７ 
７．１．４ ＦＰＧＡ開發(fā)硬件 １８８ 
７．２ 星載計算機ＦＰＧＡ需求分析與選型參考 １８９ 
７．２．１ 需求分析 １８９ 
７．２．２ 設計預估 １９０ 
７．２．３ 選型參考 １９１ 
７．３ 星載計算機ＦＰＧＡ設計與實現(xiàn) １９４ 
７．３．１ ＦＰＧＡ典型開發(fā)流程 １９４ 
７．３．２ ＦＰＧＡ硬件設計 １９６ 
７．３．３ ＦＰＧＡ邏輯設計 ２００ 
７．３．４ ＦＰＧＡ可靠性設計 ２０４ 
７．３．５ 幾種常見類型的ＦＰＧＡ設計要點 ２０６ 
７．３．６ ＦＰＧＡ在軌上注重構 ２０７ 
７．４ 星載計算機ＦＰＧＡ設計的新趨勢 ２０８ 
７．４．１ ＳＯＰＣ開發(fā) ２０８ 
７．４．２ ＨＬＳ開發(fā) ２０９ 
第８章 軟件技術 ２１１ 
８．１ 星載計算機軟件簡介 ２１１ 
８．１．１ 星載計算機軟件分類 ２１１ 
８．１．２ 星載計算機軟件的發(fā)展 ２１２ 
８．２ 星載計算機單機軟件設計 ２１４ 
８．２．１ 軟件頂層設計 ２１４ 
８．２．２ 軟件功能設計 ２１７ 
８．２．３ 軟件外部接口設計 ２２２ 
８．２．４ 軟件可靠性與安全性設計 ２２４ 
８．３ 星載嵌入式操作系統(tǒng) ２２８ 
８．３．１ 操作系統(tǒng)簡史 ２２８ 
８．３．２ 操作系統(tǒng)軟件架構 ２３０ 
８．３．３ 操作系統(tǒng)可靠性設計 ２４１ 
８．３．４ 操作系統(tǒng)功能應用 ２４９ 
第９章 元器件應用與抗輻射加固技術 ２５５ 
９．１ 元器件選用 ２５５ 
９．１．１ 元器件選擇要求 ２５５ 
９．１．２ 元器件應用要求 ２６０
９．２ 抗輻射加固技術 ２６０ 
９．２．１ 空間輻射環(huán)境 ２６１ 
９．２．２ 常見輻射效應 ２６４ 
９．２．３ 芯片級輻射效應及加固技術 ２７０ 
９．２．４ 系統(tǒng)級抗輻射加固設計 ２７４ 
９．２．５ 電子系統(tǒng)抗輻射加固設計量化評估技術 ２７９ 
第１０章 發(fā)展趨勢與展望 ２８１ 
１０．１ 體系架構發(fā)展 ２８１ 
１０．１．１ “云 邊 端協(xié)同”架構 ２８１ 
１０．１．２ 軟件定義系統(tǒng)架構 ２８３ 
１０．１．３ 感存算一體化架構 ２８６ 
１０．１．４ 新型信息系統(tǒng)架構 ２８６ 
１０．２ 元器件發(fā)展 ２８７ 
１０．２．１ 多芯并行 ２８８ 
１０．２．２ 片上系統(tǒng)與系統(tǒng)級封裝 ２９０ 
１０．２．３ 軟件定義無線電 ２９１ 
１０．２．４ 人工智能芯片 ２９２ 
１０．３ 軟件發(fā)展 ２９５ 
１０．３．１ 智能信息處理 ２９５ 
１０．３．２ 智能數(shù)據(jù)管理 ２９６ 
１０．３．３ 衛(wèi)星網(wǎng)絡安全 ２９７ 
１０．３．４ 網(wǎng)絡化操作系統(tǒng) ２９８ 
１０．３．５ 綜合化軟件系統(tǒng) ２９９ 
１０．３．６ 混合異構算力 ３００ 
１０．４ 應用展望 ３０２ 
１０．４．１ 衛(wèi)星組網(wǎng)通信 ３０２ 
１０．４．２ 在軌圖像處理 ３０３ 
１０．４．３ 自主健康管理 ３０５ 
１０．４．４ 量子計算機 ３０６ 
１０．４．５ 數(shù)字計算機 ＭＢＳＥ ３０８ 
１０．４．６ 智能人機交互 ３０９ 
１０．４．７ 空間防御 ３１０ 
參考文獻 ３１３