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內(nèi)容簡介

　　航天作為當今世界挑戰(zhàn)性和廣泛帶動性的高技術(shù)領(lǐng)域之一，是國家綜合實力和大國地位的重要體現(xiàn)。“航天電子技術(shù)與應(yīng)用前沿”叢書基于“十二五”“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目等，全面、系統(tǒng)反映了航天電子領(lǐng)域的前沿研究和關(guān)鍵核心技術(shù)。本書首先介紹了星載嵌入式計算機的發(fā)展歷程和基本概念，然后重點介紹了星載嵌入式計算機的體系架構(gòu)技術(shù)、處理器小系統(tǒng)、總線技術(shù)、電路與元器件技術(shù)、電源與接地設(shè)計技術(shù)、高可靠FPGA設(shè)計、軟件技術(shù)、抗輻加固技術(shù)及其應(yīng)用，并在后給出星載嵌入式計算機的發(fā)展趨勢與展望。本書彌補了市場同類書空白，堪稱“業(yè)內(nèi)宇航計算機領(lǐng)域中具有可操作性、強工程性、全方位性的指導性圖書”，其出版具有一定的價值和意義。本書融合了星載嵌入式計算機的理論基礎(chǔ)和作者長期工作中總結(jié)的經(jīng)驗，在理論性和實踐性方面都具有較高的指導價值。

作者簡介

　　叢書主編、統(tǒng)稿定稿總負責人吉峰，上海航天電子通訊設(shè)備研究所所長、研究員。中國航天科技集團有限公司導航、制導與控制技術(shù)專業(yè)學術(shù)帶頭人，中國海軍引俄導彈保障專家組成員。長期從事地面戰(zhàn)術(shù)武器雷達導引頭精確制導和空間微波雷達有效載荷的研發(fā)和應(yīng)用工作。上海市領(lǐng)軍人才。本書主編、統(tǒng)稿定稿負責人朱新忠，上海航天電子通訊設(shè)備研究所副所長、研究員。上海航天八院綜合電子領(lǐng)域副總研究師，航天計算機與微電子專業(yè)組、元器件專業(yè)組專家，元器件專家組組長。長期從事衛(wèi)星綜合電子、有效載荷數(shù)據(jù)處理與存儲的研發(fā)和應(yīng)用工作。先后主持“863”“973”等各級科研項目10余項，獲中國航天科技集團有限公司“航天貢獻獎”“創(chuàng)新爭先優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”，并帶領(lǐng)團隊獲得“中國青年五四獎?wù)?rdquo;。

圖書目錄

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(jié)構(gòu)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(nèi)容安排０１８
第２章體系架構(gòu)技術(shù) ０１９
２．１系統(tǒng)架構(gòu)概述０１９
２．１．１基本概念０１９
２．１．２系統(tǒng)架構(gòu)分類０２０
２．２系統(tǒng)架構(gòu)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(gòu)應(yīng)用０３５
２．３．１應(yīng)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(nèi)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
３．２１７５０Ａ系列處理器技術(shù) ０４３
３．２．１１７５０Ａ體系架構(gòu)發(fā)展歷程０４３
３．２．２１７５０Ａ體系架構(gòu)簡介０４４
３．２．３典型的１７５０Ａ系列處理器０４４
３．２．４技術(shù)特征０４７
３．３ＳＰＡＲＣ系列處理器技術(shù) ０４９
３．３．１ＳＰＡＲＣ體系發(fā)展歷程０４９
３．３．２ＳＰＡＲＣ體系架構(gòu)特點０５０
３．３．３典型的ＳＰＡＲＣ系列處理器０５１
３．３．４技術(shù)特征０５３
３．４ＰｏｗｅｒＰＣ系列處理器技術(shù) ０５６
３．４．１ＰｏｗｅｒＰＣ體系發(fā)展歷程０５６
３．４．２ＰｏｗｅｒＰＣ體系架構(gòu)特點０５７
３．４．３典型的ＰｏｗｅｒＰＣ處理器０５７
３．４．４技術(shù)特征０５８
３．５ＡＲＭ系列處理器技術(shù) ０６０
３．５．１ＡＲＭ體系發(fā)展歷程０６０
３．５．２ＡＲＭ體系架構(gòu)特點０６０
３．５．３典型的ＡＲＭ處理器０６２
３．５．４技術(shù)特征０６６
３．６ＭＩＰＳ系列處理器技術(shù) ０６８
３．６．１ＭＩＰＳ體系架構(gòu)發(fā)展歷程０６８
３．６．２ＭＩＰＳ體系架構(gòu)簡介０６９
３．６．３典型的ＭＩＰＳ系列處理器０６９
３．６．４技術(shù)特征０７０
３．７Ｘ８６系列處理器技術(shù) ０７２
３．７．１Ｘ８６體系架構(gòu)發(fā)展歷程０７２
３．７．２Ｘ８６體系架構(gòu)簡介０７２
３．７．３典型的Ｘ８６系列處理器０７３
３．７．４技術(shù)特征０７３
３．８ＲＩＳＣＶ系列處理器技術(shù) ０７５
３．８．１ＲＩＳＣＶ體系架構(gòu)發(fā)展歷程０７５
３．８．２ＲＩＳＣＶ體系架構(gòu)簡介０７６
３．８．３典型的ＲＩＳＣＶ系列處理器０７７
３．８．４技術(shù)特征０７８
３．９處理系統(tǒng)存儲技術(shù) ０８０
３．９．１非易失性程序存儲器設(shè)計與應(yīng)用０８０
３．９．２Ｆｌａｓｈ型數(shù)據(jù)存儲器設(shè)計與應(yīng)用０８１
３．９．３ＳＲＡＭ型數(shù)據(jù)存儲器設(shè)計與應(yīng)用０８２
３．９．４ＳＤＲＡＭ型數(shù)據(jù)存儲器設(shè)計與應(yīng)用０８２
第４章總線技術(shù) 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(shè)計０８６
４．３．１１５５３Ｂ總線０８７
４．３．２ＣＡＮ總線０９２
４．３．３ＳｐａｃｅＷｉｒｅ總線０９７
４．３．４ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ總線１０２
４．３．５ＲａｐｉｄＩＯ總線１０５
４．３．６其他總線１０９
第５章接口電路技術(shù) 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(qū)動接口１２２
５．２．５其他高可靠接口１２２
５．３接口電路設(shè)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(qū)動接口１４２
５．３．５其他高可靠接口１４４
５．４典型應(yīng)用１４７
第６章電源與地設(shè)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(zhuǎn)換方式１５４
６．２．３電源轉(zhuǎn)換拓撲１５７
６．３電源接地技術(shù) 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(shè)計１６３
６．４．２安全性設(shè)計１６６
６．５電磁兼容性設(shè)計技術(shù) １６６
６．５．１電磁兼容性設(shè)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(guān)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(shè)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(gòu) １８２
７．１．２星載計算機ＦＰＧＡ器件使用流程１８６
７．１．３ＦＰＧＡ開發(fā)軟件１８７
７．１．４ＦＰＧＡ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(shè)計預(yù)估１９０
７．２．３選型參考１９１
７．３星載計算機ＦＰＧＡ設(shè)計與實現(xiàn) １９４
７．３．１ＦＰＧＡ典型開發(fā)流程１９４
７．３．２ＦＰＧＡ硬件設(shè)計１９６
７．３．３ＦＰＧＡ邏輯設(shè)計２００
７．３．４ＦＰＧＡ可靠性設(shè)計２０４
７．３．５幾種常見類型的ＦＰＧＡ設(shè)計要點２０６
７．３．６ＦＰＧＡ在軌上注重構(gòu) ２０７
７．４星載計算機ＦＰＧＡ設(shè)計的新趨勢２０８
７．４．１ＳＯＰＣ開發(fā) ２０８
７．４．２ＨＬＳ開發(fā) ２０９
第８章軟件技術(shù) 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(shè)計２１４
８．２．１軟件頂層設(shè)計２１４
８．２．２軟件功能設(shè)計２１７
８．２．３軟件外部接口設(shè)計２２２
８．２．４軟件可靠性與安全性設(shè)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(gòu) ２３０
８．３．３操作系統(tǒng)可靠性設(shè)計２４１
８．３．４操作系統(tǒng)功能應(yīng)用２４９
第９章元器件應(yīng)用與抗輻射加固技術(shù) 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(yīng)用要求２６０
９．２抗輻射加固技術(shù) ２６０
９．２．１空間輻射環(huán)境２６１
９．２．２常見輻射效應(yīng) ２６４
９．２．３芯片級輻射效應(yīng)及加固技術(shù) ２７０
９．２．４系統(tǒng)級抗輻射加固設(shè)計２７４
９．２．５電子系統(tǒng)抗輻射加固設(shè)計量化評估技術(shù) ２７９
第１０章發(fā)展趨勢與展望２８１
１０．１體系架構(gòu)發(fā)展２８１
１０．１．１ “云邊端協(xié)同”架構(gòu) ２８１
１０．１．２軟件定義系統(tǒng)架構(gòu) ２８３
１０．１．３感存算一體化架構(gòu) ２８６
１０．１．４新型信息系統(tǒng)架構(gòu) 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(luò)安全２９７
１０．３．４網(wǎng)絡(luò)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(gòu)算力３００
１０．４應(yīng)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ＭＢＳＥ３０８
１０．４．６智能人機交互３０９
１０．４．７空間防御３１０
參考文獻３１３