文档介绍：FPGA技术调研报告
1．引言
现场可编程门阵列(Fieldprogrammablegatearrays，FPGA)是一种可编程使用的信号处理器件，用户可通过转变配置信息对其功能进展定义，以满意设计需求。与传统数字电路到FPGA中完成硬件功能的定制化。其中，SRAM型FPGA还可以在系统运行中转变配置，实现系统功能的动态重构。但是，此类FPGA掉电后存储的用户配置规律会丧失，只能上电后重新由外部存储器加载。FlashEPROM型FPGA具有非易失性和可重构的双重优点，但不能动态配置，功耗也比SRAM型FPGA高。此类FPGA由于配置数据存储在FPGA内的SRAM存储器中，可编程规律开关采纳多路选择器实现，内部规律功能采纳基于SRAM构造的查找表实现，这些部位都属于单粒子翻转效应敏感型半导体构造。因此，在航天应用中要特殊留意。具有代表性的、并取得航天应用胜利阅历的产品是Xilinx公司的基于SRAM型Virtex系列的FPGA产品。

FPGA在国内外的航天、空间领域，特殊是商用卫星得到了广泛的应用。据统计，在国内外深空探测、科学及商用卫星共60个工程中都用到了FPGA，军用卫星工程中也有多个工程用到FPGA。

Actel的耐辐射和抗辐射FPGA自从在1997年火星探路者（MarsPathfinder）以及随后的士气号、机遇号任务中取得胜利后，其FPGA连续用于NASA、ESA的火星探测任务。Actel的耐辐射和抗辐射器件用于火星探测器的掌握计算机，执行从地球到火星6个月飞行的导航功能。在火星探究者漫游器（ExplorerRover）的照相机、无线通信设备中均采纳了Actel器件。ESA的火星快车轨道卫星中，固态记录器使用了20多个ActelFPGA器件。Actel公司的FPGA器件已用于德国航天领域(DLR)双光谱红外探测(BIRD)卫星中。BIRD是全球首个采纳红外传感器技术的卫星，以探测和讨论地球上的高温大事，如森林山火、火山活动、油井和煤层燃烧等。超过20个高牢靠性FPGA用干卫星有效载荷数据处理、存储器治理、接口和掌握、协处理以及红外摄影机的传感器掌握等多个关键性功能中。

同ACTEL相比，Xilinx公司用于航天、空间领域的产品研制较晚，但是，其功能强大、性能高、可重新配置的民用塑封产品向宇航级产品的过渡、全面提高抗空间辐射力量，渐渐成为空间电子产品设计中常用的FPGA产品，并将获得越来越广泛的应用。
Xilinx的Virtex耐辐射FPGA被用于2022年放射的澳大利亚的军民混用通信卫星OptusCL，在卫星的UHF有效载荷中，XilinxVirtexFPGA(XQVB300）用来实现地球数据的信号处理算法，并使用了Xilinx供应的IP核。
Xilinx的加固FPGAXQR4062XL被用于2022年放射的澳大利亚科学卫星Fedsat（联合卫星，用于讨论磁层）的高性能计算有效载荷。HPC-1是第一例在星载计算机系统的标准运行中采纳FPGA实现了可配置计算技术RCT。目前正在开发的RHC-II将使用XilinxFPGA实现星上数据处理。
此外，GRACE(NASA）的敏感器中使用了XQR4O36XL产品。
在火星探测漫游器Discovery和Spirit中都胜利应用了XilinxFPGA产品。两片宇航FPGAVirtexTMFPGAXQVR100O被用于火星漫游器车轮电机掌握、机械臂掌握和其他仪表中，4片耐辐照4000系列的FPGAXQR4062XL用于掌握火星着陆器的关键点火设备，保证着陆器按规定程序下降及胜利着陆。欧洲第一个彗星轨道器和着陆器ROSETTA上总共有45片FPGA，都选用ACTELRT14I00A，担当了掌握、数据治理、电源治理等重要功能，并且飞行中任何一片FPGA都不得断电。

Xilinx最新公布的Virtex-5QVFPGA具有特别高的抗辐射性，TID耐性为700kraD以上，SEU（Sin-gleEventUpset，单粒子翻转）