【技术实现步骤摘要】
本申请涉及现场可编程门阵列(fieldprogrammable gatearray，fpga)测试领域，特别是涉及一种fpga单粒子翻转检测系统及方法。
技术介绍
1、随着集成电路工艺的发展，fpga在航天领域的应用对可靠性提出了更高的要求。因此，可靠性逐渐成为fpga设计时和性能同等需要考虑的重要问题。特别是在太空环境中，fpga很容易受到单粒子效应的影响，使fpga中逻辑单元的内容发生翻转与锁定，导致fpga发生故障。在设计容错fpga之前，需要进行深入的单粒子效应敏感性分析，尤其是fpga在出现单粒子效应时的行为特性。单粒子翻转的检测是fpga可靠性评估的重要技术，因此单粒子翻转的检测工具的研究和设计具有重要意义。
2、相关的单粒子翻转检测方法是从fpga回读配置文件并与原始配置文件比对，并通过串口将错误数传输到上位机并进行分析。该方式存在的缺点主要表现在：在单粒子翻转测试中只能获取翻转数量，无法得知具体发生翻转的位置，难以针对性地对fpga进行单粒子加固；同时，每个电路单元的单粒子翻转最多只能记录1次，无法记录同一电路单元翻转2次以上的情况，导致抗辐照加固时单粒子翻转最敏感的区域被忽略。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种fpga单粒子翻转检测系统及方法，解决了无法检测单粒子翻转发生位置以及无法检测同一个电路单元单粒子翻转多次情况的问题。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种fpga单粒子翻转检
4、所述上位机用于：
5、将原始码流文件发送至所述测试底板；
6、所述测试底板用于：
7、将所述原始码流文件配置到所述待测fpga上；
8、在单粒子翻转试验下，回读每次测试周期所述待测fpga的码流文件，得到每次测试周期的回读码流文件；所述单粒子翻转试验为从第一次测试周期到最后一次测试周期逐次增加相同的注量对所述待测fpga进行单粒子辐照的试验；最后一次测试周期的总注量达到额定总注量；
9、将每次测试周期的回读码流文件发送至所述上位机；
10、所述上位机还用于：
11、将当前次测试周期的回读码流文件与上次测试周期的回读码流文件进行比对，确定当前次测试周期中单粒子翻转的发生位置，并对每个发生位置的单粒子翻转数进行累加，得到当前测试周期的总注量下的总单粒子翻转数。
12、可选地，对于在单粒子翻转试验下，回读每次测试周期所述待测fpga的码流文件，得到每次测试周期的回读码流文件方面，所述测试底板具体用于：
13、在单粒子翻转试验下，对于任一测试周期，采用三模冗余结构回读当前次测试周期的三模冗余码流；所述三模冗余码流包括：所述待测fpga的第一路码流文件、第二路码流文件和第三路码流文件；
14、根据当前次测试周期的三模冗余码流，采用多数表决器确定当前次测试周期的回读码流文件。
15、可选地，所述测试底板还用于：
16、在单粒子翻转试验下，对于任一测试周期，根据当前次测试周期的三模冗余码流，采用来源判断器确定单粒子瞬态的次数。
17、可选地，所述测试底板包括：处理fpga和存储器；所述处理fpga分别与所述上位机、所述存储器以及所述待测fpga连接；
18、所述处理fpga用于：
19、将所述原始码流文件发送至所述存储器中；
20、所述存储器用于：
21、对所述原始码流文件进行缓存；
22、所述处理fpga还用于：
23、将所述存储器缓存的所述原始码流文件配置到所述待测fpga上；
24、在单粒子翻转试验下，回读每次测试周期所述待测fpga的码流文件，得到每次测试周期的回读码流文件；
25、所述存储器还用于：
26、对每次测试周期的回读码流文件进行缓存；
27、所述处理fpga还用于：
28、将所述存储器缓存的每次测试周期的回读码流文件发送至所述上位机。
29、可选地，所述处理fpga包括：数据控制模块、以太网接口和selectmap接口；
30、所述数据控制模块与所述存储器连接；所述数据控制模块通过所述以太网接口与所述上位机连接；所述数据控制模块通过所述selectmap接口与所述待测fpga连接；
31、所述以太网接口用于：
32、将所述原始码流文件发送至所述数据控制模块中；
33、所述数据控制模块用于：
34、将所述原始码流文件发送至所述存储器中；
35、将所述存储器缓存的所述原始码流文件通过所述selectmap接口配置到所述待测fpga上；
36、在单粒子翻转试验下，通过所述selectmap接口回读每次测试周期所述待测fpga的码流文件，得到每次测试周期的回读码流文件；
37、将所述存储器缓存的每次测试周期的回读码流文件通过所述以太网接口发送至所述上位机。
38、可选地，所述处理fpga还包括：串口；
39、所述数据控制模块通过所述串口与所述上位机连接；
40、所述串口用于向所述上位机发送控制指令；所述控制指令包括：码流输入指令、码流配置指令、码流回读指令和存储器读取指令；
41、所述上位机用于：
42、当接收到所述码流输入指令时，控制以太网接口将所述原始码流文件发送至所述数据控制模块，并缓存在所述存储器中；
43、当接收到所述码流配置指令时，控制所述存储器缓存的所述原始码流文件通过所述selectmap接口配置到所述待测fpga上；
44、当接收到所述码流回读指令时，控制所述selectmap接口回读当前次测试周期所述待测fpga的码流文件，得到当前次测试周期的回读码流文件，并缓存在所述存储器中；
45、当接收到所述存储器读取指令时，控制所述以太网接口获取所述存储器缓存的当前次测试周期的回读码流文件。
46、可选地，所述来源判断器为与门。
47、第二方面，本申请提供了一种fpga单粒子翻转检测方法，所述fpga单粒子翻转检测方法用于上述的fpga单粒子翻转检测系统，所述fpga单粒子翻转检测方法包括：
48、获取原始码流文件；
49、将所述原始码流文件配置到待测fpga上；
50、在单粒子翻转试验下，回读每次测试周期所述待测fpga的码流文件，得到每次测试周期的回读码流文件；所述单粒子翻转试验为从第一次测试周期到最后一次测试周期逐次增加相同的注量对所述待测fpga进行单粒子辐照的试验；最后一次测试周期的总注本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种FPGA单粒子翻转检测系统，其特征在于，所述FPGA单粒子翻转检测系统包括：上位机、测试底板和测试子板；所述测试子板包括：待测FPGA；所述上位机与所述测试底板连接；所述测试底板与所述待测FPGA连接；
2.根据权利要求1所述的FPGA单粒子翻转检测系统，其特征在于，对于在单粒子翻转试验下，回读每次测试周期所述待测FPGA的码流文件，得到每次测试周期的回读码流文件方面，所述测试底板具体用于：
3.根据权利要求2所述的FPGA单粒子翻转检测系统，其特征在于，所述测试底板还用于：
4.根据权利要求1所述的FPGA单粒子翻转检测系统，其特征在于，所述测试底板包括：处理FPGA和存储器；所述处理FPGA分别与所述上位机、所述存储器以及所述待测FPGA连接；
5.根据权利要求4所述的FPGA单粒子翻转检测系统，其特征在于，所述处理FPGA包括：数据控制模块、以太网接口和SelectMap接口；
6.根据权利要求5所述的FPGA单粒子翻转检测系统，其特征在于，所述处理FPGA还包括：串口；
7.根据权利要求3所述
8.一种FPGA单粒子翻转检测方法，其特征在于，所述FPGA单粒子翻转检测方法用于权利要求1-7中任一项所述的FPGA单粒子翻转检测系统，所述FPGA单粒子翻转检测方法包括：
9.根据权利要求8所述的FPGA单粒子翻转检测方法，其特征在于，在单粒子翻转试验下，回读每次测试周期所述待测FPGA的码流文件，得到每次测试周期的回读码流文件，具体包括：
10.根据权利要求9所述的FPGA单粒子翻转检测方法，其特征在于，在得到当前次测试周期的三模冗余码流之后，所述FPGA单粒子翻转检测方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种fpga单粒子翻转检测系统，其特征在于，所述fpga单粒子翻转检测系统包括：上位机、测试底板和测试子板；所述测试子板包括：待测fpga；所述上位机与所述测试底板连接；所述测试底板与所述待测fpga连接；
2.根据权利要求1所述的fpga单粒子翻转检测系统，其特征在于，对于在单粒子翻转试验下，回读每次测试周期所述待测fpga的码流文件，得到每次测试周期的回读码流文件方面，所述测试底板具体用于：
3.根据权利要求2所述的fpga单粒子翻转检测系统，其特征在于，所述测试底板还用于：
4.根据权利要求1所述的fpga单粒子翻转检测系统，其特征在于，所述测试底板包括：处理fpga和存储器；所述处理fpga分别与所述上位机、所述存储器以及所述待测fpga连接；
5.根据权利要求4所述的fpga单粒子翻转检测系统，其特征在于，所述处理fpga...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈木深，孙瑞廷，陈雷，周巍，孙华波，张帆，刘怀锋，刘映光，卢江天，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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