[发明专利]一种单粒子翻转故障模拟系统、方法及存储介质

说明书

本发明提供一种单粒子翻转故障模拟系统、方法及存储介质，包括上位机和下位机，上位机用于导入原始数据、翻转配置信息和标志位信息，并根据标志位信息对原始数据和翻转配置信息的编码分析得到编码信息，并将编码信息发送至下位机，下位机用于接收编码信息，并对编码信息的解码分析得到解码数据，通过构建的模拟故障翻转电路对解码数据的单粒子翻转故障模拟得到模拟后数据，计算解码数据与模拟后数据之间的误码率，并将模拟后数据以及误码率作为模拟结果。本发明能够节约处理系统的板上资源，也增加了数据处理和传输的可靠性，对于占有大比例板上资源的测试电路具有很高的实用性，对于实现模拟单粒子翻转的测试方法提供了指导意义。

技术领域

本发明主要涉及航空航天技术领域，具体涉及一种单粒子翻转故障模拟系统、方法及存储介质。

背景技术

下位机处理系统在实现数据信息处理和传输时，空间中存在的单粒子或重离子对半导体材料的冲击易导致其内部寄存器数据翻转，从而影响处理系统内部运行逻辑甚至是处理系统的整体失效，而单粒子翻转(Single Event Upset，SEU)对处理系统的影响尤为明显。SEU即空间高能粒子轰击芯片上配置存储区电路或功能电路而导致的逻辑状态翻转。配置存储区的SEU故障会导致功能电路结构的改变，在不进行电路刷新的情况下具有永久性；功能电路的SEU故障会导致运算结果的错误，运算错误具有扩散性和持续性。SEU故障会造成器件内部电路异常，导致电路无法正常工作，严重影响到空间应用系统中数据处理和传输的可靠性、安全性。

现有技术大体是通过增加器件的抗单粒子性，来减轻SEU对器件的影响，例如采用三模冗余(TMR)技术，来增加器件的抗单粒子性，从而获得较为准确的数据码流。但是由于整个处理系统上的总体资源是有限的，对所有的模块都进行TMR既减少了数据处理和传输的可靠性，又增加了不必要的板上资源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种单粒子翻转故障模拟系统、方法及存储介质。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种单粒子翻转故障模拟系统，包括上位机和下位机；

所述上位机用于导入原始数据、翻转配置信息和标志位信息，并根据所述标志位信息对所述原始数据和所述翻转配置信息进行编码分析，得到编码信息，并将所述编码信息发送至所述下位机；

所述下位机用于接收所述编码信息，并对所述编码信息进行解码分析，得到解码数据；构建模拟故障翻转电路，并通过所述模拟故障翻转电路对所述解码数据进行单粒子翻转故障模拟，得到模拟后数据；计算所述解码数据与所述模拟后数据之间的误码率，并将所述模拟后数据以及所述误码率作为模拟结果。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种单粒子翻转故障模拟方法，包括：

导入原始数据、翻转配置信息和标志位信息，并根据所述标志位信息对所述原始数据和所述翻转配置信息进行编码分析，得到编码信息；

对所述编码信息进行解码分析，得到解码数据；

构建模拟故障翻转电路，并通过所述模拟故障翻转电路对所述解码数据进行单粒子翻转故障模拟，得到模拟后数据；

计算所述解码数据与所述模拟后数据之间的误码率，并将所述模拟后数据以及所述误码率作为模拟结果。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种单粒子翻转故障模拟系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的单粒子翻转故障模拟方法。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的单粒子翻转故障模拟方法。