7系列FPGA为核心的宇航用整体解决方案

为满足宇航型号对大规模、高性能、高可靠、高安全FPGA应用需求，北京微电子技术研究所提供以7系列FPGA为核心的宇航用整体解决方案，主要器件包括宇航用7系列FPGA、动态重构刷新电路、配置存储器、电平转换电路以及外围接口等。

宇航用7系列FPGA产品谱系

宇航用7系列FPGA产品支持最高工作频率为800MHz，内部包含可编程逻辑模块、DSP单元、块存储单元、高速串行接口、PCIe等丰富的逻辑资源和IP核资源，能够满足高、中、低等各种资源数量的应用需求，适用于图像处理、高带宽传输、复杂加解密算法等应用场景。

在可靠性方面，采用了高可靠陶瓷植柱封装，在电、热、耐湿、机械特性和耐腐蚀方面都具备显著优势；

在安全性方面，从器件自身上解决了进口7系列FPGA产品存在的“StarBleed”安全漏洞，提高了国产高端FPGA芯片的安全性；

在兼容性方面，做到了与国外同类型产品软硬件全兼容，用户使用便利。

动态重构刷新电路

为了解决SRAM型FPGA在空间环境中应用的单粒子效应问题，北京微电子技术研究所专门研制了BM501-004RBB，该电路是一款具有刷新和动态重构功能的在轨维护控制器，从系统级提升宇航产品的抗翻转能力。

1、支持的FPGA器件型号更多：BM501-004RBB支持BQVR、BQR2V、BQR5V、BQR7V、BQR7K 系列 FPGA以及与国内外同类型号的FPGA。

2、支持的码流压缩效率更高：BM501-004RBB支持配置存储器存储压缩码流对FPGA进行配置和刷新，码流文件压缩率与FPGA代码工程相关：码流文件压缩率40%以下，部分简单功能码流文件压缩率可达5%以下。BM501-004RBB支持压缩功能，极大地节省了配置存储器空间从而节省了电路板物料成本，在码流上注时还可以大幅缩短上注时间。

3、支持的接口通信速率更快：BM501-004RBB支持UART接口、SPI接口接收工作模式控制帧、FPGA指令配置控制帧、FLASH 重构数据帧、FLASH操作控制帧，并通过UART或SPI接口返回状态信息。UART接口支持最高波特率1280000bps，上注速率较国内同类型产品提升10倍。

配置存储器

B17V64RQC是一款采用反熔丝技术的一次可编程FPGA配置存储器， 设计容量为64Mbit， 支持BQR7V、BQR7K系列FPGA和国外同类型号FPGA的配置和刷新。采用全正向设计技术，基于我所高可靠的抗辐射加固设计平台和成熟的反熔丝工艺，具备极高的抗辐射性能。芯片的FPGA配置部分功能性能与国外同类产品兼容，采用相同的封装形式，可插拔替代。

电平转换电路

 

 

 

BM2715MB、BM2716MB分别为16通道、32通道双电源总线收发电路，具备三方面优点。

1封装体积小：BM2715MB、BM2716MB分别采用了CBGA80、CBGA100封装，尺寸分别为10mm*10mm、11mm*11mm。

2转换电平范围宽：双电源总线收发器以A端口输入/输出1.5V/1.8V/2.5V/3.3V电平标准，B端口输入/输出1.8V/2.5V/3.3V/5V电平标准；8个通道为一组，每组提供DIR方向控制和OE使用控制。

3驱动能力强：输出驱动能力可调，2.5V/3.3V/5V驱动能力12mA/24mA，1.5V/1.8V驱动能力8mA/16mA。

高速串行收发器

       

BLK2711MQRH/BLK2711CBRH是一款单粒子加固吉比特串行收发器电路，采用了CQFP68、CBGA80两种封装。该电路实现数据串行与并行转换，支持数据传输速率范围为1.6Gbps～2.5Gbps，与国外同类产品完全兼容，可用于飞行控制系统、卫星通信、天基成像等航空航天领域。

编辑：黄飞