[发明专利]一种基于DFMEA的FPGA软件故障模式分析方法和装置

说明书

本公开涉及一种基于DFMEA的FPGA软件故障模式分析方法和装置，其中，方法包括：基于现场可编程逻辑门阵列FPGA进行需求分析，获取FPGA系统结构；基于FPGA系统结构按照功能进行分解，获取多个功能模块；将每个功能模块按照设计类型进行设计约定层次分析，获取设计结果；对每个功能模块进行故障预测，获取故障模式，以及每个故障的故障原因、故障影响和严酷度；基于FPGA系统结构、多个功能模块、设计结果、故障模式、故障原因、故障影响和严酷度，生成设计故障模式和影响分析DFMEA统计表；基于DFMEA统计表对故障模式进行分析。由此，分析逻辑简单、设计缺陷覆盖率高。

技术领域

本公开涉及FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)软件测试技术领域，尤其涉及一种基于DFMEA(Design Failure Mode and EffectsAnalysis，设计故障模式和影响分析)的FPGA软件故障模式分析方法和装置。

背景技术

传统的软件故障分析一般采用SFMEA(System Failure Mode and EffectsAnalysis，失效模式及后果分析)、SFTA(System Failure Tree Analysis，系统故障树分析)或SFMEA+SFTA双向的分析方式，SFMEA和SFTA即系统故障模式及影响分析方法和故障树分析方法，以上方法均是软件故障分析中两个成熟技术，两者的分析方法最大优势是层次罗列清晰,因果关系明确，跟踪线索贯穿整个系统。

SFMEA和SFTA虽然是成熟的技术，但在软件测试尤其是FPGA软件测试过程中应用不是很普遍，主要因为SFMEA和SFTA分析过程比较繁琐，工作量很大。且由于FPGA的原理和技术特点决定，在目前的嵌入式软件系统中，一般由FPGA软件负责接口通信和数据搬运、累加等初步数据处理过程，系统主要功能的逻辑控制和复杂的浮点数处理算法一般通过DSP(Digital Signal Process，数字信号处理)或ARM(Advanced RISC Machines，嵌入式处理器)软件完成，且FPGA最终形态为门电路，许多功能单元为并行工作状态。所以一般通过系统功能无法完成对FPGA软件所有可能缺陷的遍历式分析。

同时SFMEA分析方法主要以系统功能为分析对象，如系统安全、系统集成、系统与其他系统的关联介面或交互、系统与周围环境的交互、子系统之间的关联介面或交互，因此SFMEA的任务是分析与系统相关的缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种基于DFMEA的FPGA软件故障模式分析方法。

本公开提供了一种基于DFMEA的FPGA软件故障模式分析方法，包括：

基于现场可编程逻辑门阵列FPGA进行需求分析，获取FPGA系统结构；

基于所述FPGA系统结构按照功能进行分解，获取多个功能模块；

将每个所述功能模块按照设计类型进行设计约定层次分析，获取设计结果；

对每个所述功能模块进行故障预测，获取故障模式，以及每个故障的故障原因、故障影响和严酷度；

基于所述FPGA系统结构、所述多个功能模块、所述设计结果、所述故障模式、所述故障原因、所述故障影响和所述严酷度，生成设计故障模式和影响分析DFMEA统计表；

基于所述DFMEA统计表对故障模式进行分析。

在本公开可选的一些实施例中，所述的基于DFMEA的FPGA软件故障模式分析方法，还包括：

将所有所述DFMEA统计表中的文本数据进行分词处理，获取多个故障关键字；

对所述多个故障关键词添加标签进行分类并存储，形成故障模式库。