航空專用積體電路

基本介紹

• 書名：航空專用積體電路 
• 又名：Airline professional condensed electriciy road
• 作者：田澤;郭瑋;姚麗瑞 
• ISBN：978-7-5165-0237-2 
• 出版社：航空工業出版社 
• 出版時間：2013年09月 

出版信息

航空專用積體電路

作 者：中航工業科技與信息化部;田澤;郭瑋;姚麗瑞

責任編輯：郭瑋姚麗瑞;

出版社：航空工業出版社

I S B N：978-7-5165-0237-2

出版日期：2013年09月

圖書簡介

基於機載套用環境，採用ASIC/SoC/MEMS/MCM/SiP等先進微電子技術手段研製的小型化、高可靠電路及電路模組，以及從機載匯流排網路協定和標準出發研製的專用協定處理電路，組成了面向航空套用的專用積體電路體系。 本書首先論述了航空專用積體電路相關概念、設計方法等基本理論，內容涉及機載匯流排網路及專用積體電路、面向航空電子系統小型化、單片高密度電路設計與實現方法（主要有ASIC、SoC及MEMS），以及高密度航空電子封裝方法（主要是MCM和SiP）。在此基礎上講述了作者從事本領域多個項目的工程實踐，涉及航空專用積體電路常用的ASIC/SoC/MCM等設計手段，以及機載匯流排網路協定晶片的設計與實現。最後給出了作者對航空積體電路研製及使用的一些體系性問題的探索和思考，包括如何構建完整的自主可控航空專用積體電路技術及產品體系，如何加強高可靠、高安全積體電路的機理研究以及設計過程質量保障體系建設，如何建立地面全功能、全環境套用驗證體系等問題，目的是將航空積體電路研製及使用的風險降到最低。 本書可供從事微電子技術、航空電子及機載匯流排網路技術研究與套用開發等領域的專業人員使用，也可供相關專業的高等院校的本科生、研究生、教師及相關工程技術人員參考使用。

目錄

第1章 航空專用積體電路導論

1.1 微電子技術及發展

1.1.1 概述

1.1.2 微電子技術及發展

1.2 航空微電子技術及專用積體電路

1.2.1 航空電子系統與微電子技術

1.2.2 航空電子核心積體電路和元器件

1.2.3 航空專用積體電路設計技術

1.2.4 航空專用積體電路

1.3 航空微電子國內外產業概述

第2章 機載匯流排網路及專用積體電路

2.1 匯流排及網路技術基礎

2.1.1 匯流排技術概述

2.1.2 網路技術概述

2.2 機載匯流排網路技術及發展

2.2.1 機載匯流排網路技術概述

2.2.2 機載匯流排網路技術發展

2.3 ARINC429匯流排

2.3.1 ARINC429匯流排拓撲結構

2.3.2 ARINC429協定概述

2.3.3 ARINC429匯流排通信控制

2.3.4 ARINC429匯流排專用積體電路及產品

2.4 CAN匯流排

2.4.1 CAN匯流排拓撲結構

2.4.2 CAN匯流排協定概述

2.4.3 CAN匯流排通信控制

2.5 ARINC629匯流排

2.5.1 ARINC629匯流排拓撲結構

2.5.2 ARINC629協定概述

2.5.3 ARINC629匯流排通信控制

2.6 MIL-STD-1553B匯流排

2.6.1 MIL-STD-1553B匯流排拓撲結構

2.6.2 MIL-STD-1553B協定概述

2.6.3 MIL-STD-1553B匯流排專用積體電路及產品

2.7 MIL-STD-1773匯流排

2.7.1 MIL-STD-1773匯流排拓撲結構

2.7.2 MIL-STD-1773協定概述

2.8 ARINC659匯流排

2.8.1 ARINC659匯流排拓撲結構

2.8.2 ARINC659協定概述

2.8.3 ARINC659匯流排協定晶片簡介

2.8.4 ARINC659匯流排協定晶片相關產品

2.8.5 ARINC659匯流排配置工具

2.9 Mil-1394b匯流排

2.9.1 1394匯流排發展

2.9.2 Mil-1394b匯流排特點

2.9.3 Mil-1394b匯流排協定概述

2.9.4 Mil-1394匯流排拓撲結構

2.9.5 Mil-1394v匯流排專用積體電路及產品

2.10 AFDX網路

2.10.1 AFDX網路拓撲結構及組成

2.10.2 AFDX網路協定

2.10.3 AFDX網路專用積體電路及產品

2.10.4 AFDX網路套用

2.11 光纖信道

2.11.1 光纖信道拓撲結構

2.11.2 光纖信道協定

2.11.3 光纖信道專用積體電路及產品

2.11.4 光纖信道技術在航空機載網路中的套用

2.12 ARINC818匯流排

2.12.1 ARINC818拓撲結構

2.12.2 ARINC818協定概述

2.13 TTP匯流排

2.13.1 TTP匯流排拓撲結構

2.13.2 TTP匯流排協定概述

2.14 TTE網路

2.14.1 TTE網路構件

2.14.2 TTE網路拓撲結構

2.14.3 TTE網路協定概述

2.15 機載匯流排/網路技術比較與分析

第3章 航空專用積體電路設計技術

3.1 專用積體電路技術

3.1.1 概述

3.1.2 ASIC設計與實現的關鍵技術

3.1.3 ASIC技術的發展趨勢

3.2 系統級晶片技術（SoC）
3.2.1 概述

3.2.2 SoC設計及實現關鍵技術

3.2.3 SoC技術在軍事及航空領域的套用

3.2.4 SoC技術發展趨勢及面臨的挑戰

3.3 微機電系統技術
3.3.1 概述

3.3.2 MEMS器件分類

3.3.3 MEMS設計及實現關鍵技術

3.3.4 MEMS技術在航空航天領域的套用

3.3.5 MEMS技術的現狀

3.4 多晶片組件（MCM）
3.4.1 概述

3.4.2 MCM特點

3.4.3 MCM分類

3.4.4 MCM設計及實現關鍵技術

3.4.5 MCM技術在航空領域的套用

3.4.6 MCM技術的現狀與發展趨勢

3.5 系統級封裝技術（SiP）
3.5.1 概述

3.5.2 SiP設計及實現關鍵技術

3.5.3 SiP技術在航空領域的套用

第4章 航空離散量轉換的ASIC小型化設計與實現

4.1 概述

4.2 套用背景
4.2.1 離散量的套用領域

4.2.2 常規離散量的處理方式

4.2.3 離散量信號的環境和電氣特性要求

4.2.4 離散量信號採集系統的共性要求

4.2.5 常規離散量處理的局限性

4.3 離散量轉換單片解決方案
4.3.1 離散量數字接口晶片功能規劃

4.3.2 離散量數字接口晶片設計流程

4.4 離散量數字接口晶片系統設計
4.4.1 離散量處理

4.4.2 離散量數字接口晶片系統架構設計

4.5 離散量數字接口晶片設計與驗證
4.5.1 模組設計

4.5.2 離散量數字接口晶片驗證

4.6 離散量數字接口晶片物理設計
4.6.1 設計工具

4.6.2 布局規劃

4.6.3 版圖繪製

4.6.4 物理設計檢查

4.6.5 離散量數字接口電路版圖

4.7 晶片封裝

4.8 離散量數字接口晶片功能驗證及系統套用方案
4.8.1 GJB 181A耐受性測試

4.8.2 可靠性試驗

4.8.3 ATE功能測試

4.8.4 系統板測試

4.8.5 DO-160F間接雷效應耐受性測試

4.9 離散量晶片的套用及方案比較
4.9.1 系統套用

4.9.2 離散量處理方案對比

4.10 小結

第5章 HKS1553BCRT設計與實現

5.1 HKS1553BCRT設計流程

5.2 HKS1553BCRT研製背景

5.3 HKS1553BCRT需求分析

5.4 HKS1553BCRT系統級設計
5.4.1 高速1553B傳輸指標體系研究

5.4.2 軟硬體功能劃分

5.4.3 軟硬體接口定義

5.4.4 HKS1553BCRT硬體架構設計

5.4.5 HKS1553BCRT軟體規劃與設計

5.5 HKS1553BCRT邏輯級設計與驗證
5.5.1 模組級設計及驗證

5.5.2 集成互連

5.5.3 軟硬體協同驗證

5.6 HKS1553BCRT物理設計與驗證
5.6.1 概述

5.6.2 物理設計策劃

5.6.3 設計準備

5.6.4 邏輯綜合

5.6.5 可測性設計

5.6.6 晶片版圖規劃

5.6.7 布局布線
5.6.8 等效性檢查
5.6.9 靜態時序分析
5.6.10 後仿真
5.6.11 總結
5.7 HKS1553BCRT封裝、測試
5.7.1 封裝
5.7.2 晶片測試
5.8 HKS1553BCRT樣片功能驗證及系統套用驗證
5.8.1 基於樣片的功能測試
5.8.2 協定符合性測試
5.8.3 系統套用驗證
5.9 基於HKS1553BCRT晶片的系統套用解決方案
5.9.1 系統方案概述
5.9.2 最小系統設計
5.9.3 配套軟體設計
5.9.4 基於HKS1553BCRT的貨架產品
5.10 小結
第6章 HKS664ES的設計與實現
6.1 AFDX網路協定及端系統套用概述
6.2 設計流程
6.3 系統級設計
6.3.1 協定解讀
6.3.2 需求分析
6.3.3 系統架構設計
6.4 模組設計及仿真驗證
6.4.1 IP/模組級設計與驗證介紹
6.4.2 ARM922T處理器功能概述
6.4.3 PCI匯流排控制器設計與驗證
6.4.4 乙太網MAC設計與驗證
6.4.5 中央控制單元設計與驗證
6.5 IP/模組集成互連及驗證
6.5.1 IP/模組集成互連概述
6.5.2 全局功能模組開發
6.5.3 HKS664ES集成互連
6.6 軟硬體協同驗證
6.6.1 軟硬體協同驗證策劃
6.6.2 虛擬原型軟硬體協同驗證
6.6.3 FPGA原型軟硬體協同驗證
6.7 後端物理設計及驗證
6.7.1 晶片特點分析
6.7.2 物理設計流程
6.7.3 可測試設計
6.7.4 版圖布局布線
6.7.5 後仿真
6.7.6 SignOff檢查驗證
6.8 流片、封裝、測試
6.8.1 概述
6.8.2 流片加工
6.8.3 封裝
6.8.4 晶片測試
6.9 樣片功能驗證及系統套用驗證
6.9.1 基於樣片的板級測試驗證
6.9.2 基於樣片的協定符合性測試驗證
6.9.3 基於樣片的系統套用驗證
6.10 基於HKS664ES晶片套用解決方案
6.10.1 概述
6.10.2 最小系統設計
6.10.3 配套軟體設計
6.10.4 基於HKS664ES的貨架產品
6.11 小結
第7章 智慧型多路串列接口MCM設計與實現
7.1 概述
7.2 智慧型多路串列接口模組概述
7.2.1 基本原理
7.2.2 系統組成
7.2.3 軟體配置

7.3 智慧型多路串列接口MCM設計與驗證
7.3.1 概述
7.3.2 智慧型多路串列接口MCM設計流程
7.3.3 智慧型多路串列接口MCM系統設計
7.3.4 智慧型多路串列接口MCM封裝結構及基板設計
7.3.5 智慧型多路串列接口MCM熱分析
7.3.6 智慧型多路串列接口MCM基板加工及MCM組裝
7.3.7 智慧型多路串列接口MCM測試與驗證
7.4 智慧型多路串列接口MCM關鍵技術
7.4.1 一體化封裝外殼技術
7.4.2 電阻排晶片
7.4.3 帶式爐多層陶瓷燒結技術
7.4.4 細線絲網印刷技術
7.5 總結
第8章 航空積體電路體系建設探索
8.1 概述
8.2 航空積體電路自主可控思考
8.3 航空積體電路體系規劃
8.4 航空專用積體電路技術體系
8.4.1 概述
8.4.2 航空專用積體電路定義及產品頂層規劃技術
8.4.3 積體電路設計技術
8.4.4 航空專用積體電路技術
8.5 航空積體電路研製質量保證體系
8.5.1 需求的獲取、表征、實現及充分驗證
8.5.2 設計實現過程中的可信性
8.5.3 HDL編碼標準、代碼質量及評測體系
8.5.4 技術狀態管理
8.5.5 項目管理
8.5.6 外協加工質量控制
8.5.7 總結
8.6 航空積體電路可靠性體系
8.6.1 概述
8.6.2 航空積體電路的可靠性特性
8.6.3 航空積體電路的可靠性研究
8.7 小結
參考文獻
附錄