专利名称：一种宇航用cpu单粒子效应试验方法
技术领域：
本发明涉及单粒子效应测试技术领域，特别涉及一种宇航用CPU单粒子效应试验方法。
背景技术：
传统微处理器单粒子效应测试方法有a)单机自测试法被试器件是系统的一部分，工作过程中同时进行自测试，将错误记录下来；b)单机辅助控制法外部控制器检测被试验器件的输出并将结果保存到外部存储器中；c)辅助控制金片法两个相同的微处理器相继工作，一个被辐照，另一个被屏蔽。 用外部的控制器比较并记录两个微处理器的输出；d)单机控制法控制器给器件提供输入，连续监测其输出，并与预期值相比；e)单机控制金片法控制器给两个相同的器件提供相同的输入信号，一个被辐照，另一个被屏蔽。几种典型测试方法的比较见下表表1以往用于微处理器辐射测试中的五种方法的比较
权利要求
1.一种宇航用CPU单粒子效应试验方法，其特征在于，包括对CPU中寄存器、内部 Cache和运算逻辑单元进行单粒子效应测试，所述寄存器的单粒子效应测试为半静态测试， 包括如下步骤在辐照试验前初始配置寄存器，在寄存器中写入值；在辐照过程中循环地读取并检测寄存器中的值，如果检测到数值发生翻转错误，则记录错误日志，并重新配置所述寄存器；重复执行前一步，直到统计出N次翻转错误或辐照达到累计规定的注量时停止测试， 所述N为正整数。
2.如权利要求1所述的宇航用CPU单粒子效应试验方法，其特征在于，所述寄存器为指令寄存器，在所述半静态测试过程中对程序计数器和指令寄存器被连续调用，其它寄存器静止。
3.如权利要求1或2所述的宇航用CPU单粒子效应试验方法，其特征在于，所述N大于等于100。
4.如权利要求1所述的宇航用CPU单粒子效应试验方法，其特征在于，所述寄存器的单粒子效应测试为半动态测试，包括以下步骤在寄存器A中写入初始值；在辐照时将所述寄存器A中的初始值转移到寄存器B和专用寄存器，再将所述初始值作为返回值返回给寄存器A ；将所述返回值与初始值作比较，若返回值与初始值不同，则统计单粒子事件，否则在寄存器A中写入新值继续测试。
5.如权利要求1所述的宇航用CPU单粒子效应试验方法，其特征在于，所述CPU中内部 Cache单粒子效应测试包括步骤辐照时循环地读取外部存储器数据，并将所述数据写入Cache ；读取Cache中数据与所述外部存储器数据进行比较，若有不相同，则记录内部Cache发生了单粒子翻转。
6.如权利要求5所述的宇航用CPU单粒子效应试验方法，其特征在于，所述外部存储器和Cache容量相同。
7.如权利要求1所述的宇航用CPU单粒子效应试验方法，其特征在于，所述CPU中运算逻辑单元单粒子效应测试包括步骤事先设计一段算法程序，辐照时CPU运行所述算法程序；将运行结果和所述算法程序正确结果进行比较，若结果不一致，则记录运算逻辑单元或其它控制部分发生了单粒子事件，并停止测试；将所述算法程序重载入CPU运行，直到出现新的错误。
全文摘要
本发明公开了一种宇航用CPU单粒子效应试验方法，包括对单粒子现象较为敏感的区域CPU中寄存器、内部Cache和运算逻辑单元进行单粒子效应测试，对寄存器的单粒子效应测试包括半静态测试和半动态测试。本发明通过系统地监测微处理器内部各模块的单粒子事件发生率，可以客观评价现代微处理器各个部分对单粒子效应的敏感程度，进一步为完整评估微处理器抗辐射能力提出参考依据，也为宇航工程中如何选用微处理器提出考核办法，同时克服了以往测试方法中由于接口要求极其复杂，操作系统的设计困难大，常规硬件开发成本很高以致不实用的缺点。
文档编号G06F11/267GK102402475SQ201010283528
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者刘燕芳, 吴文章, 宋岩, 王群勇, 白桦, 钟征宇, 阳辉, 陈冬梅, 陈宇 申请人:北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司