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丛书编委会
本书编委会
前言
第1章 绪 论
1.1 星载计算机概述
1.1.1 计算机发展史
1.1.2 星载计算机发展历程
1.1.3 体系结构的发展历程
1.2 星载计算机概念
1.2.1 功能定义
1.2.2 主要特点
1.2.3 分类与功能
1.2.4 基本组成
1.2.5 性能指标
1.3 本书内容安排
第2章 体系架构技术
2.1 系统架构概述
2.1.1 基本概念
2.1.2 系统架构分类
2.2 系统架构特征
2.2.1 模块化
2.2.2 开放式
2.2.3 冗余
2.3 典型架构应用
2.3.1 应用卫星
2.3.2 深空探测
2.3.3 微纳卫星
第3章 处理器最小系统
3.1 星载计算机处理器概述
3.1.1 国内外处理器发展情况
3.1.2 计算机指令集及其系列产品概述
3.2 1750A系列处理器技术
3.2.1 1750A体系架构发展历程
3.2.2 1750A体系架构简介
3.2.3 典型的1750A系列处理器
3.2.4 技术特征
3.3 SPARC系列处理器技术
3.3.1 SPARC体系发展历程
3.3.2 SPARC体系架构特点
3.3.3 典型的SPARC系列处理器
3.3.4 技术特征
3.4 PowerPC系列处理器技术
3.4.1 PowerPC体系发展历程
3.4.2 PowerPC体系架构特点
3.4.3 典型的PowerPC处理器
3.4.4 技术特征
3.5 ARM系列处理器技术
3.5.1 ARM体系发展历程
3.5.2 ARM体系架构特点
3.5.3 典型的ARM处理器
3.5.4 技术特征
3.6 MIPS系列处理器技术
3.6.1 MIPS体系架构发展历程
3.6.2 MIPS体系架构简介
3.6.3 典型的MIPS系列处理器
3.6.4 技术特征
3.7 X86系列处理器技术
3.7.1 X86体系架构发展历程
3.7.2 X86体系架构简介
3.7.3 典型的X86系列处理器
3.7.4 技术特征
3.8 RISC-V系列处理器技术
3.8.1 RISC-V体系架构发展历程
3.8.2 RISC-V体系架构简介
3.8.3 典型的RISC-V系列处理器
3.8.4 技术特征
3.9 处理系统存储技术
3.9.1 非易失性程序存储器设计与应用
3.9.2 Flash型数据存储器设计与应用
3.9.3 SRAM型数据存储器设计与应用
3.9.4 SDRAM型数据存储器设计与应用
第4章 总线技术
4.1 总线概述
4.2 总线分类
4.2.1 按功能划分
4.2.2 按传输方式划分
4.3 星载计算机总线设计
4.3.1 1553B总线
4.3.2 CAN总线
4.3.3 SpaceWire总线
4.3.4 PCI-Express总线
4.3.5 RapidIO总线
4.3.6 其他总线
第5章 接口电路技术
5.1 接口电路需求
5.1.1 接口电路功能需求
5.1.2 接口电路隔离需求
5.2 接口电路功能分类
5.2.1 供电接口
5.2.2 模拟量采集与发送接口
5.2.3 数字量采集与发送接口
5.2.4 驱动接口
5.2.5 其他高可靠接口
5.3 接口电路设计
5.3.1 供电接口
5.3.2 模拟量采集与发送接口
5.3.3 数字量采集与发送接口
5.3.4 驱动接口
5.3.5 其他高可靠接口
5.4 典型应用
第6章 电源与地设计
6.1 电源系统概述
6.1.1 能量的来源
6.1.2 系统的定义
6.1.3 系统的供电
6.2 系统拓扑
6.2.1 电源信号定义
6.2.2 电源转换方式
6.2.3 电源转换拓扑
6.3 电源接地技术
6.3.1 接地的定义
6.3.2 接地的作用
6.3.3 接地的方式
6.3.4 接地的要求
6.4 电源可靠性与安全性
6.4.1 可靠性设计
6.4.2 安全性设计
6.5 电磁兼容性设计技术
6.5.1 电磁兼容性设计
6.5.2 电磁兼容性试验
6.6 电源稳定性
6.6.1 浪涌抑制
6.6.2 纹波抑制
6.7 电源损耗与噪声
6.8 电源器件特性
6.8.1 开关电源
6.8.2 线性稳压器
第7章 星载计算机FPGA设计
7.1 星载计算机FPGA概述
7.1.1 星载计算机FPGA系列及体系架构
7.1.2 星载计算机FPGA器件使用流程
7.1.3 FPGA开发软件
7.1.4 FPGA开发硬件
7.2 星载计算机FPGA需求分析与选型参考
7.2.1 需求分析
7.2.2 设计预估
7.2.3 选型参考
7.3 星载计算机FPGA设计与实现
7.3.1 FPGA典型开发流程
7.3.2 FPGA硬件设计
7.3.3 FPGA逻辑设计
7.3.4 FPGA可靠性设计
7.3.5 几种常见类型的FPGA设计要点
7.3.6 FPGA在轨上注重构
7.4 星载计算机FPGA设计的新趋势
7.4.1 SOPC开发
7.4.2 HLS开发
第8章 软件技术
8.1 星载计算机软件简介
8.1.1 星载计算机软件分类
8.1.2 星载计算机软件的发展
8.2 星载计算机单机软件设计
8.2.1 软件顶层设计
8.2.2 软件功能设计
8.2.3 软件外部接口设计
8.2.4 软件可靠性与安全性设计
8.3 星载嵌入式操作系统
8.3.1 操作系统简史
8.3.2 操作系统软件架构
8.3.3 操作系统可靠性设计
8.3.4 操作系统功能应用
第9章 元器件应用与抗辐射加固技术
9.1 元器件选用
9.1.1 元器件选择要求
9.1.2 元器件应用要求
9.2 抗辐射加固技术
9.2.1 空间辐射环境
9.2.2 常见辐射效应
9.2.3 芯片级辐射效应及加固技术
9.2.4 系统级抗辐射加固设计
9.2.5 电子系统抗辐射加固设计量化评估技术
第10章 发展趋势与展望
10.1 体系架构发展
10.1.1 “云-边-端协同”架构
10.1.2 软件定义系统架构
10.1.3 感存算一体化架构
10.1.4 新型信息系统架构
10.2 元器件发展
10.2.1 多芯并行
10.2.2 片上系统与系统级封装
10.2.3 软件定义无线电
10.2.4 人工智能芯片
10.3 软件发展
10.3.1 智能信息处理
10.3.2 智能数据管理
10.3.3 卫星网络安全
10.3.4 网络化操作系统
10.3.5 综合化软件系统
10.3.6 混合异构算力
10.4 应用展望
10.4.1 卫星组网通信
10.4.2 在轨图像处理
10.4.3 自主健康管理
10.4.4 量子计算机
10.4.5 数字计算机MBSE
10.4.6 智能人机交互
10.4.7 空间防御
参考文献