-注入型系统，用于注入仿真子平台的随机故障注入仿真验证。同时，注入仿真子平台也使用该随机注入约束文件控制仿真平台的验证用例进行随机验证，为此随机注入约束还包括对故障注入仿真覆盖率的定义。
[0058]该平台通过逻辑电路实现约束，将TMR-注入型系统中的故障注入电路，剔除为支持后端物理实现的逻辑电路，生成TMR型系统，用于统一实现平台的后端物理实现。
[0059]统一设计子平台确保TMR-注入型系统描述和TMR型系统描述与基础功能系统RTL代码描述中的功能保持一致。
[0060]4、注入仿真子平台。
[0061]注入仿真子平台通过随机注入约束，确定得到TMR-故障注入型系统中故障注入的各模块，以及各模块注入的TMR-故障注入型寄存器类型等，由此得到预期的验证规划，从而对TMR-故障注入型系统进行故障注入仿真验证，此处，基础功能系统可作为验证参考。
[0062]如上所述，统一设计子平台已确保了 TMR-注入型系统描述与基础功能系统RTL代码描述中的功能保持一致，此处也可进一步进行验证。
[0063]需要说明的是，为满足故障注入的覆盖率，需要仔细设计注入约束，同时根据系统功能定义，需要考虑相关寄存器间的故障注入关系。
[0064]5、统一实现子平台。
[0065]统一实现子平台通过物理实现约束，对TMR型系统电路进行物理实现，即实现芯片的电路功能。此处物理实现约束，包括逻辑综合、版图布局规划、静态时序分析、时钟树插入、功耗分析、形式验证等约束。
[0066]本发明所述的统一的实现平台，可自动完成TMR容错系统设计与面向该系统的随机故障注入及仿真。该平台将故障类型的模型嵌入系统的RTL设计中，由硬件描述语言自动完成故障类型的注入。通过顶层随机化控制，应用数据库的优势，完成随机故障注入的验证。与此同时，由于屏蔽了容错设计，减小了功能设计的难度。设计者只需完成基础功能的设计，随机故障注入仿真验证平台确保基础功能的设计与自动化TMR容错系统的功能一致性。不仅能够减小容错系统的设计难度，提高RTL设计效率；而且能够有效模拟恶劣环境下芯片的故障类型，提高故障仿真的覆盖率；
[0067]本发明已经应用于一款抗辐照的芯片中，该芯片使用了本发明中统一的基于TMR的实现和随机故障注入仿真平台，实现了 RTL级的故障注入和仿真。本发明在减少容错系统设计难度的同时，有效模拟了恶劣环境下芯片的故障类型，提供了故障仿真的覆盖率，实现在芯片RTL级阶段，即可量化芯片在恶劣环境的可靠性指标。同时，本发明基于规定的逻辑综合约束条件，可顺利完成消除植入的仿真描述的后端物理实现。
【主权项】
1.一种基于TMR的实现和故障注入仿真方法，其特征在于，包括如下步骤， 步骤1，根据需求分析，获得系统功能定义，使用硬件描述语言，在Coding style约束下完成基础功能系统RTL代码描述； 步骤2，独立实现基于故障类型的TMR-故障注入型寄存器数据库，其中定义描述约束包括随机注入约束和逻辑电路实现约束； 步骤3，按照随机注入约束，对基础功能系统RTL代码描述进行故障注入后，生成TMR-注入型系统，用于随机故障注入仿真验证；通过逻辑电路实现约束，将TMR-注入型系统中的故障注入电路，剔除为支持后端物理实现的逻辑电路，生成TMR型系统，用于后端物理实现； 步骤4，通过随机注入约束，确定得到TMR-故障注入型系统中故障注入的各模块，以及各模块注入的TMR-故障注入型寄存器类型，得到预期的验证规划，从而对TMR-故障注入型系统进行故障注入仿真验证； 步骤5，通过物理实现约束，对TMR型系统电路进行物理实现，完成对其的仿真验证。2.根据权利要求1所述的一种基于TMR的实现和故障注入仿真方法，其特征在于，步骤I中，Coding style约束用于定义规范的、面向自动数据库替换的设计约束，包括时序部件与组合逻辑部件的分进程描述，以及时序部件输入端与输出端的统一命名规则。3.根据权利要求1所述的一种基于TMR的实现和故障注入仿真方法，其特征在于，步骤2中，随机注入约束用于进行TMR-故障注入型寄存器的描述约束，以能够契合高层的事务级调用；其包括故障类型描述方式，以及目标注入寄存器位置描述方式。4.根据权利要求1所述的一种基于TMR的实现和故障注入仿真方法，其特征在于，步骤2中，逻辑电路实现约束用于进行TMR-故障注入型寄存器的描述约束，以能够支持逻辑电路实现时可准确剔除为模拟注入而添加入RTL中的逻辑部分。5.根据权利要求1所述的一种基于TMR的实现和故障注入仿真方法，其特征在于，步骤3中，故障注入目标是基础功能系统中的寄存器，注入对象是TMR-故障注入型寄存器库中的各种TMR-故障注入型寄存器；随机注入约束描述的内容包括实施注入的系统各模块选择，以及各模块选择注入的TMR-故障注入型寄存器类型。6.根据权利要求1所述的一种基于TMR的实现和故障注入仿真方法，其特征在于，步骤3中，随机注入约束还包括对故障注入仿真覆盖率的定义，通过随机注入约束控制仿真验证用例进行随机验证。7.根据权利要求1所述的一种基于TMR的实现和故障注入仿真方法，其特征在于，步骤4中，基础功能系统作为验证参考，用于确保TMR-注入型系统描述和TMR型系统描述与基础功能系统RTL代码描述中的功能保持一致。8.根据权利要求1所述的一种基于TMR的实现和故障注入仿真方法，其特征在于，步骤5中，物理实现约束包括逻辑综合、版图布局规划、静态时序分析、时钟树插入、功耗分析和形式验证约束。9.一种基于TMR的实现和故障注入仿真平台，其特征在于，包括， 功能设计子平台，用于根据需求分析，获得系统功能定义，使用硬件描述语言，在Coding style约束下完成基础功能系统RTL代码描述； 独立于功能设计子平台的数据库设计子平台，用于实现基于故障类型的TMR-故障注入型寄存器数据库，该平台中定义面向统一设计子平台的随机注入约束和面向统一实现子平台的逻辑电路实现约束； 在功能设计子平台和数据库设计子平台上搭建的统一设计子平台；分别用于通过随机注入约束，对基础功能系统RTL代码描述进行故障注入后，生成TMR-注入型系统；用于通过逻辑电路实现约束，将TMR-注入型系统中的故障注入电路，剔除为支持后端物理实现的逻辑电路，生成TMR型系统； 注入仿真子平台，用于根据TMR-注入型系统和随机注入约束进行随机故障注入仿真验证； 统一实现子平台，用于根据物理实现约束对TMR型系统电路进行物理实现。10.根据权利要求9所述的一种基于TMR的实现和故障注入仿真平台，其特征在于，TMR-故障注入型寄存器包括设置有模式判别端口和故障类型端口的故障注入电路，以及对应连接在故障注入电路输出端的三个寄存器，三个寄存器的输出连接多数表决器；故障注入电路由随机注入约束中对应的TMR-故障注入型寄存器的故障约束描述，通过故障注入自动生成器产生。
【专利摘要】一种基于TMR的实现和故障注入仿真平台及仿真方法，以TMR-注入型系统为目标验证对象，以基础功能系统为仿真参考模型，在故障注入约束文件的约束下，完成RTL级的故障注入和仿真。本发明通过逻辑电路实现约束，规定了逻辑综合约束条件，从而在由语言描述到电路结构的映射中，消除植入的服务与仿真的描述。其具有如下优点，第一：TMR设计与故障注入仿真在统一平台上实现；第二：支持覆盖率驱动的面向故障类型的自动、随机的故障注入仿真；第三：实现故障类型数据库的“即插即用”；第四：可实现对建模模型的应用，实现可量化芯片在恶劣环境的可靠性指标。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105069256
【申请号】CN201510548732
【发明人】张洵颖, 裴茹霞, 赵翠华, 杨博, 张丽娜, 崔媛媛
【申请人】中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月31日