是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种FPGA单粒子翻转故障模拟测试系统，其特征在于，包含: 配置文件生成比较模块(I); FPGA配置程序在轨监控平台(2)； 配置文件注入模块(3)，其连接在所述的配置文件生成比较模块(I)和FPGA配置程序在轨监控平台(2)之间； 故障分析模块(4)，其与所述的FPGA配置程序在轨监控平台(2)连接。2.如权利要求1所述的FPGA单粒子翻转故障模拟测试系统，其特征在于，所述的配置文件生成比较模块(I)采用上位计算机(11)实现，生成参考配置文件和新配置文件，并比较两者的翻转位数； 所述的配置文件注入模块(3)采用FPGA下载编程电缆(31)实现，其与所述的上位计算机(11)连接，将参考配置文件和新配置文件注入到FPGA配置程序在轨监控平台(2 )中。3.如权利要求2所述的FPGA单粒子翻转故障模拟测试系统，其特征在于，所述的FPGA配置程序在轨监控平台(2)包含: 配置芯片(23)，其与所述的FPGA下载编程电缆(31)连接，接收参考配置文件； 被监控FPGA (21)，其分别与所述的FPGA下载编程电缆(31)以及配置芯片(23 )连接，分别接收新配置文件和参考配置文件； 时钟芯片(24)，其与所述的被监控FPGA (21)连接，发送时钟信号至被监控FPGA (21)，该被监控FPGA (21)根据参考配置文件和新配置文件，分别对时钟信号进行二分频处理和四分频处理； 被测在轨监控模块(22)，其分别与所述的配置芯片(23)以及被监控FPGA (21)连接，针对被监控FPGA (21)进行数据监控和数据刷新。4.如权利要求3所述的FPGA单粒子翻转故障模拟测试系统，其特征在于，所述的故障分析模块4包含: 示波器(41)，其与所述的被监控FPGA (21)连接，测量分频后时钟信号的频率； 数据监控输出模块(42)，其与所述的被测在轨监控模块(22)连接，显示数据监控的结果O5.一种FPGA单粒子翻转故障模拟测试方法，其特征在于，包含以下步骤: 51、配置文件生成比较模块(I)生成参考配置文件和新配置文件，并比较得到这两个文件的翻转位数； 52、通过配置文件注入模块(3)，将参考配置文件和新配置文件分别注入到FPGA配置程序在轨监控平台(2)中的被监控FPGA (21)中，并生成分频信号； 53、启动FPGA配置程序在轨监控平台(2)中的被测在轨监控模块(22)，比较得到参考配置文件和新配置文件的翻转位数，并刷新被监控FPGA (21)中的文件数据； 54、通过故障分析模块(4)得出在轨监控验证结果。6.如权利要求5所述的FPGA单粒子翻转故障模拟测试方法，其特征在于，所述的SI中，具体包含以下步骤: 511、上位计算机(11)生成参考配置文件，具有对输入时钟信号进行二分频的功能； 512、上位计算机(11)生成新配置文件，具有对输入时钟信号进行四分频的功能； 513、解析参考配置文件，保留其有效数据部分；解析新配置文件，保留其有效数据部分；将参考配置文件的有效数据部分与新配置文件的有效数据部分的每个比特位进行差异比较，计算得到这两个文件的单粒子翻转位数Ml。7.如权利要求6所述的FPGA单粒子翻转故障模拟测试方法，其特征在于，所述的S2中，具体包含以下步骤: 521、通过JTAG方式将参考配置文件通过FPGA下载编程电缆(31)注入到配置芯片(23)中，并利用FPGA上电加载的特性，将参考配置文件加载到被监控FPGA (21)中，该被监控FPGA (21)受参考配置文件的控制，对由时钟芯片(24)输入的时钟信号进行二分频处理； 522、通过JTAG方式将新配置文件通过FPGA下载编程电缆(31)直接注入到被监控FPGA (21)中，使得被监控FPGA (21)中加载的参考配置文件被新配置文件代替，该被监控FPGA (21)受新配置文件的控制，对由时钟芯片(24)输入的时钟信号进行四分频处理，模拟FPGA受到单粒子翻转影响，导致原有的功能发生改变； 523、使用示波器(41)测量由被监控FPGA(21)进行四分频处理后的时钟信号的频率Fl08.如权利要求7所述的FPGA单粒子翻转故障模拟测试方法，其特征在于，所述的S3中，具体包含以下步骤: 531、启动被测在轨监控模块(22)的数据监测功能，从被监控FPGA(21)中读取新配置文件，从配置芯片(23)中读取参考配置文件，并由被测在轨监控模块(22)对两个文件的有效数据部分的每个比特位进行差异比较，检测得到这两个文件的单粒子翻转位数M2 ; 532、启动被测在轨监控模块(22)的数据刷新功能，将配置芯片(23)中的参考配置文件加载到被监控FPGA( 21)中，使得模拟FPGA受到单粒子翻转影响的新配置文件被替换掉；该被监控FPGA (21)受参考配置文件的控制，对由时钟芯片(24)输入的时钟信号进行二分频处理； 533、使用示波器(41)测量由被监控FPGA(21)进行二分频处理后的时钟信号的频率F2。9.如权利要求8所述的FPGA单粒子翻转故障模拟测试方法，其特征在于，所述的S4中，具体包含以下步骤: 541、判断S13中计算得到的单粒子翻转位数Ml与S31中检测得到的单粒子翻转位数M2是否一致；如是，则说明被测在轨监控模块(22)的数据监测功能运行正确；如否，则说明被测在轨监控模块(22)的数据监测功能运行不正确；并由数据监控输出模块(42)显示； 542、判断S33中测量得到的频率F2是否为S23中测量得到的频率Fl的2倍，如是，则说明被测在轨监控模块(22)的数据刷新功能运行正常；如否，则说明被测在轨监控模块(22)的数据刷新功能出现故障；并由数据监控输出模块(42)显示。10.如权利要求9所述的FPGA单粒子翻转故障模拟测试方法，其特征在于，所述的S13以及S31中，对参考配置文件和新配置文件的单粒子翻转位数进行比较的步骤，具体包含以下步骤: SA、按照二进制方式分别读取参考配置文件以及新配置文件的数据流； SB、采用滑窗方式，找出参考配置文件以及新配置文件的数据流中的同步帧； SC、分别解析参考配置文件以及新配置文件的同步帧中的指令帧； SD、分别判断参考配置文件以及新配置文件的指令帧中是否包含有效的帧数据；如是，则保存有效数据，并执行SE ;如否，则直接执行SE ； SE、分别判断是否到达参考配置文件以及新配置文件的数据流的结尾；如是，则对参考配置文件的有效数据与新配置文件的有效数据的每个比特位进行差异比较，得到单粒子翻转位数；如否，则返回继续执行SC。
【专利摘要】本发明涉及一种FPGA单粒子翻转故障模拟测试系统和方法。该方法包含：S1、配置文件生成比较模块生成参考配置文件和新配置文件，并比较得到这两个文件的翻转位数；S2、通过配置文件注入模块，将参考配置文件和新配置文件分别注入到FPGA配置程序在轨监控平台中的被监控FPGA中，并生成分频信号；S3、启动FPGA配置程序在轨监控平台中的被测在轨监控模块，比较得到参考配置文件和新配置文件的翻转位数，并刷新被监控FPGA中的文件数据；S4、通过故障分析模块得出在轨监控验证结果。本发明能够保证FPGA在轨监控功能的准确；测试覆盖性好，成本低，花费时间少，在工程上实现技术难度低，便于在项目初期开展调试验证。
【IPC分类】G05B23/02
【公开号】CN105159281
【申请号】CN201510542513
【发明人】张衡, 邹波, 黄勇, 高媛, 衡燕
【申请人】上海无线电设备研究所
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月28日