[发明专利]大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法和系统

权利要求书

1.一种大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

对FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测，获取FPGA阵列的大气中子单粒子效应检测的测量数据；

获取所述FPGA阵列中FPGA器件的数量；

根据所述测量数据以及所述FPGA器件的数量获取FPGA器件失效率，

其中，所述测量数据包括单粒子翻转数和测量时间；

所述根据所述测量数据以及所述FPGA器件的数量获取FPGA器件失效率的步骤包括以下步骤：

根据所述单粒子翻转数、测量时间和FPGA器件数量获取FPGA器件失效率；

所述根据所述单粒子翻转数、测量时间和FPGA器件数量获取FPGA器件失效率的步骤包括以下步骤：

根据以下函数关系式获取FPGA器件失效率：

λ＝(N_SEU×10⁹)÷(T_测量×N_FPGA)

式中，λ为FPGA器件失效率，N_SEU为单粒子翻转数，T_测量为测量时间，N_FPGA为FPGA器件总数量；

所述对FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测中，检测的所述单粒子效应包括单粒子翻转、单粒子功能中断和单粒子锁定，其中，在检测所述FPGA器件的所述单粒子翻转时，检测范围覆盖所述FPGA器件的所有敏感存储模块，所述敏感存储模块包括块存储器、配置存储器和可编程逻辑资源，在检测所述FPGA器件的所述单粒子功能中断时，检测范围覆盖所述FPGA器件的所有功能中断类型，所述功能中断类型包括可选处理器访问端口SelectMAP锁存器、JTAG测试访问端口TAP锁存器、位流加载机及上电复位POR电路。

2.根据权利要求1所述的大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法，其特征在于，在海拔高度大于预设值的位置执行所述对FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测的步骤。

3.根据权利要求1所述的大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法，其特征在于，在所述FPGA器件实际应用的位置执行所述对FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测的步骤。

4.根据权利要求1所述的大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法，其特征在于，所述对所述FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测，获取FPGA阵列的大气中子单粒子效应检测的测量数据的步骤还包括以下步骤：

当检测过程中单粒子翻转数达到预设阈值时，结束所述大气中子单粒子效应检测的步骤，执行所述获取所述FPGA阵列中FPGA器件的数量的步骤。

5.根据权利要求1所述的大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法，其特征在于，所述对FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测的步骤包括以下步骤：

当检测到所述FPGA阵列发生所述单粒子功能中断时，切断所述FPGA阵列的电源。

6.根据权利要求1所述的大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法，其特征在于，所述对FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测的步骤包括以下步骤：

当检测到所述FPGA阵列发生所述单粒子锁定时，切断所述FPGA阵列的电源。

7.根据权利要求5或6所述的大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法，其特征在于，所述切断所述FPGA阵列的电源的步骤之后还包括以下步骤：

再次执行所述对所述FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测的步骤，继续获取所述FPGA阵列的大气中子单粒子效应检测的测量数据。

8.一种大气中子诱发的FPGA器件失效率检测系统，其特征在于，包括以下模块：

单粒子效应检测模块，用于对FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测，获取FPGA阵列的大气中子单粒子效应检测的测量数据，其中，所述测量数据包括单粒子翻转数和测量时间；

数量获取模块，用于获取所述FPGA阵列中FPGA器件的数量；

失效率获取模块，用于根据所述测量数据以及所述FPGA器件的数量获取FPGA器件失效率，其中，根据所述测量数据以及所述FPGA器件的数量获取FPGA器件失效率包括，根据所述单粒子翻转数、所述测量时间和所述FPGA器件数量获取所述FPGA器件失效率；所述根据所述单粒子翻转数、所述测量时间和所述FPGA器件数量获取所述FPGA器件失效率的步骤包括，根据以下函数关系式获取FPGA器件失效率：

λ＝(N_SEU×10⁹)÷(T_测量×N_FPGA)

式中，λ为FPGA器件失效率，N_SEU为单粒子翻转数，T_测量为测量时间，N_FPGA为FPGA器件总数量；

所述对FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测中，检测的所述单粒子效应包括单粒子翻转、单粒子功能中断和单粒子锁定，其中，在检测所述FPGA器件的所述单粒子翻转时，检测范围覆盖所述FPGA器件的所有敏感存储模块，所述敏感存储模块包括块存储器、配置存储器和可编程逻辑资源，在检测所述FPGA器件的所述单粒子功能中断时，检测范围覆盖所述FPGA器件的所有功能中断类型，所述功能中断类型包括可选处理器访问端口SelectMAP锁存器、JTAG测试访问端口TAP锁存器、位流加载机及上电复位POR电路。