本发明属于航空电子电路测试领域，尤其涉及一种基于宇航应用的prom评价方法及系统。
背景技术：
prom存储器作为一种重要的存储介质，已经被广泛应用到计算机、移动电子设备、航空工业等领域，常被用作航天电子系统中程序代码以及其他关键信息的存储。由于宇航器件特殊的工作环境，例如：器件工作过程中不可拆卸替换以及空间辐射等条件。这一方面要求prom具有较高的可靠性，另一方面要求prom具有空间环境适应性。因此，在prom正式应用到航天型号任务之前，需要对prom开展一系列的可靠性评价。
在此之前，prom的评价方法是针对不同的使用方式而侧重某一方面的内容，评价指标并不全面。因此，由专业的鉴定机构提出一套全面而有效的评价方法，统一开展对prom的评价工作，并以此指导prom的应用十分必要。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于宇航应用的prom评价方法及系统，能够全面的对prom器件进行评价，对于prom的评价具有重要意义。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种基于宇航应用的prom评价方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：对元器件级进行评价；其中，元器件级评价包括存储单元评价、存储单元-存储关联特性评价和元器件级功能性能分析；步骤二：对板级进行评价；其中，板级评价包括基本功能验证、端口时序验证、电源拉偏测试、上下电测试和与cpu匹配测试；步骤三：对编程器进行评价；其中，编程器评价包括编程器输出稳定性分析和编程后电阻一致性分析。
上述基于宇航应用的prom评价方法中，在步骤一中，存储单元评价包括如下步骤：步骤s110：将prom器件划分为四个象限位置，分别从四个象限位置及中心位置选取若干个存储单元；步骤s120：以一定电压为步进，对步骤一中选取的若干个存储单元进行扫描，测试每个存储单元的漏电流，通过漏电流得到每个存储单元的击穿电压；步骤s130：根据每个存储单元的击穿电压得到击穿电压的平均值及标准差，如果标准差除以平均值小于2％，则存储单元击穿电压一致。
上述基于宇航应用的prom评价方法中，在步骤一中，存储单元-存储关联特性评价包括如下步骤：步骤s210：将prom器件选取若干个存储单元；步骤s220：在一定温度下将prom器件工作不同的指定时间，得到步骤s210中选取的若干个存储单元的电阻；步骤s230：根据步骤s220中每个存储单元的电阻和不同的指定时间得到电阻随时间的漂移曲线，如果电阻漂移量小于预设值且对prom器件的功耗影响小于预设值，则prom的存储单元-存储关联特性稳定。
上述基于宇航应用的prom评价方法中，在步骤一中，元器件级功能性能分析包括如下步骤：步骤s310：对若干只prom器件在-55℃、25℃和125℃条件下进行全参数测试；得到参数的最大值、最小值、平均值和标准差；若在±1标准差内的分布大于60％，则prom器件电参数一致；步骤s320：以一定的电压分别正向和负向步进，通过电源电压极限能力试验得到prom电源电压极限值；步骤s330：以一定时间间隔负向步进，测试prom器件在不同操作频率下的功能，得到访问周期的极限值；步骤s340：对prom器件进行温度冲击极限试验，得到prom器件耐温度应力极限值；步骤s350：使prom器件在150℃高温下不加电贮存1000h后进行电参数测试，若电参数在预设阈值内，则prom器件通过150℃、1000h高温存储寿命试验。
上述基于宇航应用的prom评价方法中，在步骤二中，基本功能验证包括如下步骤：步骤s410：用指定的编程器将数据模板写入prom器件；步骤s420：搭建fpga控制系统，其中，fpga控制系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括fpga逻辑控制单元，mcu控制单元和prom器件，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接，fpga逻辑控制单元和prom器件相连接，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接；步骤s430：通过上位机控制fpga逻辑控制单元对写入prom器件的数据进行读取；步骤s440：fpga将读取的数据返回上位机并与数据模板相比较，如果读取的数据与数据模板一致，则prom器件的基本功能正确。
上述基于宇航应用的prom评价方法中，在步骤二中，端口时序验证包括如下步骤：步骤s510：用指定的编程器将数据模板写入prom器件；步骤s520：搭建fpga控制系统，其中，fpga控制系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括fpga逻辑控制单元，mcu控制单元和prom器件，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接，fpga逻辑控制单元和prom器件相连接，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接；步骤s530：通过上位机给fpga逻辑控制单元发送不同读取方式的指令；步骤s540：fpga逻辑控制单元执行步骤s520中的指令时，通过示波器采集prom器件的使能引脚、地址引脚和数据引脚的波形，如果波形符合预设波形，则端口时序正确。
上述基于宇航应用的prom评价方法中，在步骤二中，电源拉偏测试包括如下步骤：步骤s610：用指定的编程器将数据模板写入prom器件；步骤s620：搭建fpga控制系统，其中，fpga控制系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括fpga逻辑控制单元，mcu控制单元和prom器件，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接，fpga逻辑控制单元和prom器件相连接，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接；步骤s630：通过上位机发送prom器件电源电压指令；步骤s640：控制板上的mcu控制单元执行步骤s620中的指令，通过调节数字电位器得到与指令相对应的电源电压；步骤s650：在步骤s640中的与指令相对应的电源电压下通过上位机控制fpga逻辑控制单元对写入prom器件的数据进行读取；步骤s660：fpga逻辑控制单元将读取的数据返回上位机并与数据模板相比较，如果读取的数据与数据模板一致，则通过电源拉偏测试。
上述基于宇航应用的prom评价方法中，在步骤二中，上下电测试包括如下步骤：步骤s710：用指定的编程器将数据模板写入prom器件；步骤s720：搭建fpga控制系统，其中，fpga控制系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括fpga逻辑控制单元，mcu控制单元和prom器件，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接，fpga逻辑控制单元和prom器件相连接，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接；步骤s730：连续多次对控制板进行上、下电动作；步骤s740：并在多次上、下电后通过上位机控制fpga逻辑控制单元对写入prom器件的数据进行读取；步骤s750：fpga逻辑控制单元将读取的数据返回上位机并与数据模板相比较，如果读取的数据与数据模板一致，则通过上下电测试。
上述基于宇航应用的prom评价方法中，在步骤二中，与cpu匹配测试包括如下步骤：步骤s810：用指定的编程器将程序写入prom器件；步骤s820：搭建cpu控制系统，其中，cpu控制系统包括cpu、锁存器和prom器件，cpu、锁存器和prom器件互相连接；步骤s830：使cpu在指定工作频率下加载prom器件中写入的程序；步骤s840：cpu根据步骤s830中加载的程序运行得到运行结果，运行结果与预设结果相比较，如果一致，则通过与cpu匹配测试。
上述基于宇航应用的prom评价方法中，在步骤三中，编程器输出稳定性分析包括如下步骤：步骤s910：使编程器工作在不同的温度和电压下，对prom器件进行编程；步骤s920：在步骤s910中的不同的温度和电压下测试编程器输出电压和时序，如果输出电压和时序符合预设结果，则编程器输出稳定；
编程后电阻一致性分析包括如下步骤：步骤s1010：使编程器工作在不同的温度和电压下，对prom器件进行编程；步骤s1020：测试步骤s1010中编程的prom器件的存储单元的电阻，如果电阻一致性满足6σ分布，则编程后电阻一致。
根据本发明的另一方面，还提供了一种基于宇航应用的prom评价系统，包括：第一模块，用于对元器件级进行评价；其中，元器件级评价包括存储单元评价、存储单元-存储关联特性评价和元器件级功能性能分析；第二模块，用于对板级进行评价；其中，板级评价包括基本功能验证、端口时序验证、电源拉偏测试、上下电测试和与cpu匹配测试；第三模块，用于对编程器进行评价；其中，编程器评价包括编程器输出稳定性分析和编程后电阻一致性分析。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明提供了一套prom的评价方法，可以全面的对prom器件进行评价，对于prom的评价具有重要意义；
(2)本发明对于国内不同生产厂同规格的prom是通用的，能够方便客观的对不同生产厂的器件进行比对。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例提供的基于宇航应用的prom评价方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明实施例提供的基于宇航应用的prom评价方法的流程示意图。如图1所示，该基于宇航应用的prom评价方法包括如下步骤：
步骤一：对元器件级进行评价；其中，元器件级评价包括存储单元评价、存储单元-存储关联特性评价和元器件级功能性能分析；
步骤二：对板级进行评价；其中，板级评价包括基本功能验证、端口时序验证、电源拉偏测试、上下电测试和与cpu匹配测试；
步骤三：对编程器进行评价；其中，编程器评价包括编程器输出稳定性分析和编程后电阻一致性分析。
在步骤一中，存储单元评价包括如下步骤：
步骤s110：将prom划分为四个象限位置，分别从四个象限位置及中心位置选取若干个存储单元；
步骤s120：以一定电压(0.1v-0.3v)为步进，对步骤一中选取的若干个存储单元进行扫描，测试每个存储单元的漏电流，通过漏电流得到每个存储单元的击穿电压；
步骤s130：根据每个存储单元的击穿电压得到击穿电压的平均值及标准差，如果标准差除以平均值小于2％，则存储单元击穿电压一致。
在步骤一中，存储单元-存储关联特性评价包括如下步骤：
步骤s210：根据prom器件击穿前后的电阻值确定器件阈值电阻；
步骤s220：将prom器件选取若干个存储单元；
步骤s230：在一定温度下将prom器件工作不同的指定时间，得到步骤s220中选取的若干个存储单元的电阻；
步骤s240：根据步骤s220中每个存储单元的电阻和不同的指定时间得到电阻随时间的漂移曲线，如果电阻漂移量小于阈值电阻的10％，且电阻漂移对prom器件功耗的影响小于1％，，则prom的存储单元-存储关联特性稳定。
在步骤一中，元器件级功能性能分析包括如下步骤：
步骤s310：对若干只(优选的为45只)prom器件在-55℃、25℃和125℃条件下进行全参数测试；得到参数的最大值、最小值、平均值和标准差；若在±1标准差内的分布大于60％，则prom器件电参数一致；
步骤s320：以一定的电压分别正向和负向步进，通过电源电压极限能力试验得到prom电源电压极限值；
步骤s330：以一定时间间隔负向步进，测试prom器件在不同操作频率下的功能，得到访问周期的极限值；
步骤s340：对prom器件进行温度冲击极限试验，得到prom器件耐温度应力极限值；
步骤s350：使prom器件在150℃高温下不加电贮存1000h后进行电参数测试，若电参数在预设阈值内，则prom器件通过150℃、1000h高温存储寿命试验。预设阈值为器件手册所规定的。
在步骤二中，基本功能验证包括如下步骤：
步骤s410：用指定的编程器将数据模板写入prom器件；
步骤s420：搭建fpga控制系统，其中，系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括fpga逻辑控制单元，mcu控制单元和prom器件，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接，fpga逻辑控制单元和prom器件相连接，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接；
步骤s430：通过上位机控制fpga逻辑控制单元对写入prom器件的数据进行读取；
步骤s440：fpga将读取的数据返回上位机并与数据模板相比较，如果读取的数据与数据模板一致，则prom器件的基本功能正确。
在步骤二中，端口时序验证包括如下步骤：
步骤s510：用指定的编程器将数据模板写入prom器件；
步骤s520：搭建fpga控制系统，其中，系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括fpga逻辑控制单元，mcu控制单元和prom器件，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接，fpga逻辑控制单元和prom器件相连接，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接
步骤s530：通过上位机给fpga逻辑控制单元发送不同读取方式的指令；
步骤s540：fpga逻辑控制单元执行步骤s520中的指令时，通过示波器采集prom器件的使能引脚、地址引脚和数据引脚的波形，如果波形符合预设波形，则端口时序正确。该预设波形在器件手册规定中。
在步骤二中，电源拉偏测试包括如下步骤：
步骤s610：用指定的编程器将数据模板写入prom器件；
步骤s620：搭建fpga控制系统，其中，系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括fpga逻辑控制单元，mcu控制单元和prom器件，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接，fpga逻辑控制单元和prom器件相连接，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接
步骤s630：通过上位机发送prom器件电源电压指令；
步骤s640：控制板上的mcu控制单元执行步骤s620中的指令，通过调节数字电位器得到与指令相对应的电源电压；
步骤s650：在步骤s640中的与指令相对应的电源电压下通过上位机控制fpga逻辑控制单元对写入prom器件的数据进行读取；
步骤s660：fpga逻辑控制单元将读取的数据返回上位机并与数据模板相比较，如果读取的数据与数据模板一致，则通过电源拉偏测试。
在步骤二中，上下电测试包括如下步骤：
步骤s710：用指定的编程器将数据模板写入prom器件；
步骤s720：搭建fpga控制系统，其中，系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括fpga逻辑控制单元，mcu控制单元和prom器件，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接，fpga逻辑控制单元和prom器件相连接，mcu控制单元和fpga逻辑控制单元相连接；
步骤s730：连续多次对控制板进行上、下电动作；
步骤s740：并在多次上、下电后通过上位机控制fpga逻辑控制单元对写入prom器件的数据进行读取；
步骤s750：fpga逻辑控制单元将读取的数据返回上位机并与数据模板相比较，如果读取的数据与数据模板一致，则通过上下电测试。
在步骤二中，与cpu匹配测试包括如下步骤：
步骤s810：用指定的编程器将程序写入prom器件；
步骤s820：搭建cpu控制系统，其中，系统包括指定型号的cpu、锁存器和prom器件，三者相互连接；
步骤s830：使cpu在指定工作频率下加载prom器件中写入的程序；
步骤s840：cpu根据步骤s830中加载的程序运行得到运行结果，运行结果与预设结果相比较，如果一致，则通过与cpu匹配测试。
在步骤三中，编程器输出稳定性分析包括如下步骤：
步骤s910：使编程器工作在不同的温度和电压下，对prom器件进行编程；
步骤s920：在步骤s910中的不同的温度和电压下测试编程器输出电压和时序，如果输出电压和时序符合预设结果，则编程器输出稳定；
编程后电阻一致性分析包括如下步骤：
步骤s1010：使编程器工作在不同的温度和电压下，对prom器件进行编程；
步骤s1020：测试步骤s1010中编程的prom器件的存储单元的电阻，如果电阻一致性满足6σ分布，则编程后电阻一致。
本实施例还提供了一种基于宇航应用的prom评价系统，包括：第一模块、第二模块和第三模块。其中，
第一模块，用于对元器件级进行评价；其中，元器件级评价包括存储单元评价、存储单元-存储关联特性评价和元器件级功能性能分析；第二模块，用于对板级进行评价；其中，板级评价包括基本功能验证、端口时序验证、电源拉偏测试、上下电测试和与cpu匹配测试；第三模块，用于对编程器进行评价；其中，编程器评价包括编程器输出稳定性分析和编程后电阻一致性分析。
本实施例提供了一套prom的评价方法，可以全面的对prom器件进行评价，对于prom的评价具有重要意义。并且本实施例对于国内不同生产厂同规格的prom是通用的，能够方便客观的对不同生产厂的器件进行比对。
以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。