随着航天领域中电子系统的发展,FPGA(Field-Programmable Gate Array)器件在其环境下发挥着关键作用。现阶段,FPGA芯片架构有SRAM(Static Random-Access Memory)型、FLASH型、和反熔丝型。SRAM单元在掉电以后里面的数据就会消失,因此在器件系统上电后,须将配置数据经配置电路送给到SRAM单元,来实现FPGA的正常工作。在航天领域,空间环境中的宇宙射线或强磁层产生的高能带电粒子都会对集成电路造成干扰,当宇宙中的单个高能粒子射入半导体灵敏区,半导体器件内存储单元中的数据位信息会跳变,即数据位高低电平会随机转换,这样使得电路的功能发生错误,后果难以预知,并且随着芯片集成度的增加,发生单粒子翻转错误的可能性也在增加。在特殊的环境下,对半导体器件在抗辐照方面的特性上提出要求,这样里面保存的数据相对安全与可靠些。基于反熔丝结构PROM具有一定的耐辐照性,与其他配置的芯片相比较,可以稳定可靠的保存数据,在辐射强、昼夜温差大、电磁干扰严重的外太空环境工作时具有无可比拟的优势。反熔丝PROM(Programmable Red-Only Memory)具备快速读取、功耗低、抗辐照性强、可靠性高等优点,被广泛利用在航空环境中。本文提出了一种新型的FPGA芯片架构设计即反熔丝PROM+SRAM,即将PROM作为配置芯片来加载FPGA器件,这样可保证配置数据的稳定保存,相比较于常见的SRAM型FPGA具有一定的抗辐照功能,且可将实现不同功能的配置数据保存入不同的反熔丝配置存储器中来实现不同的电路设计。本设计的工作包括了:首先对反熔丝配置存储器的工作过程进行研究,然后讨论了SRAM型FPGA上电后的配置过程,确定了PROM作为配置芯片时,FPGA的配置模式。设计了PROM芯片转接电路和FPGA最小系统板,设计配置接口电路,并对电路进行功能仿真,在线调试和实物验证。最后对整个系统做优化评估,提出关于配置电路可靠性的建议。