[发明专利]一种面向空间辐射环境下的单粒子翻转测试系统及方法

摘要

本发明公开了一种面向空间辐射环境下的单粒子翻转测试系统及方法，基于空间应用中SRAM型FPGA动态可重构的特点，结合本发明提出的单粒子翻转测试方法，可以根据不同的测试需要对提取的数据进行单个比特位翻转测试或者进行多比特位翻转测试；其中，系统中的功能FPGA模块又可以根据不同测试需求进行功能配置，其灵活性高；其次，通过对注入故障的待测系统设计与标准系统设计的输出结果对比分析，得到系统设计中对单粒子翻转的敏感区域，以此设计出抗单粒子翻转加固程序，增加空间应用中SRAM型FPGA的可靠性和稳定性。

主权项

一种面向空间辐射环境下的单粒子翻转测试系统，其特征在于，包括：一PC上位机，通过串口与单粒子翻转故障评估模块连接通信，用于发送测试指令和终止测试指令，以及模拟辐射水平参数生成对应的故障配置文件，同时还完成系统工作状态监测和日志文件管理；一单粒子翻转故障评估模块，包括：配置FPGA模块、功能FPGA模块、串口控制模块、配置存储FLASH和结果存储FLASH，并集成在同一块测试板上，通过串口与上位机进行信息交互；功能FPGA模块通过串口控制模块接收PC上位机发送测试指令，并为被测FPGA模块提供时钟、使能信号和复位信号，当功能FPGA模块接收到测试指令后，控制配置FPGA模块通过串口控制模块从C上位机中读取故障配置文件，并将读取的故障配置文件存储在配置存储FLASH中；当测试开始时，功能FPGA模块控制配置FPGA模块将配置存储FLASH中的故障配置文件读取到配置FPGA模块，并通过SelectMAP方式写入到被测FPGA模块，从而完成翻转故障的注入过程；一被测FPGA模块，包含包含有标准系统设计和待测试系统设计；功能FPGA模块发送时钟、使能信号至被测FPGA模块，驱动被测FPGA模块运行，被测FPGA模块根据接收到的故障配置文件，将翻转故障注入到待测试系统设计，然后分别运行标准系统设计和待测试系统设计，并将待测试系统设计的输出结果与标准系统设计文件的输出结果进行比对，再将比对的结果通过总线DUT IO上传至功能FPGA模块中，功能FPGA模块再将此结果存储在结果存储FLASH中，同时回传至PC上位机，便于用户查看；同时，功能FPGA模块发送复位信号至被测FPGA模块，使被测FPGA模块进入复位状态。