针对触发器的单粒子翻转纠错方法、装置和设备与流程

本申请涉及数字电路设计，特别是涉及一种针对触发器的单粒子翻转纠错方法、装置和设备。

背景技术：

1、单粒子翻转是指：在空间环境下存在着大量高能带电粒子，计算机中的存储单元(sram或者触发器)受到宇宙射线照射，引起电位状态的跳变，“0”变成“1”，或者“1”变成“0”。

2、数字电路由组合逻辑与时序逻辑构成，组合逻辑主要包括与或非门，时序逻辑主要包括sram存储阵列和触发器。

3、传统的针对触发器的单粒子翻转纠错方法包括重复触发器，通过使用冗余触发器来实现冗余存储，在这种方法中，对同一状态的触发器进行重复存储，使得在一个触发器发生单粒子翻转错误时，可以通过比较不同触发器的状态来检测错误并进行纠正。

4、然而，上述传统的针对触发器的单粒子翻转纠错方法存在效率低和成本高的技术问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种针对触发器的单粒子翻转纠错方法、一种针对触发器的单粒子翻转纠错装置、一种针对触发器的单粒子翻转纠错设备。

2、为了实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

3、一方面，提供一种针对触发器的单粒子翻转纠错方法，包括：

4、相干触发器簇按照设计时的时序条件正常工作，相干触发器簇的状态按照时钟信号、清零信号或置位信号进行更新；在设计时，对相干触发器簇进行定义和分组；

5、当任一组相干触发器簇的触发器发生单粒子翻转时，相干触发器簇对应的校验纠错电路通过纠错码检测到错误；为每组相干触发器簇分别添加校验纠错电路，将对应的校验纠错电路添加进原网表中；

6、校验纠错电路根据纠错码的冗余信息确定错误位置并进行纠正。

7、另一方面，还提供一种针对触发器的单粒子翻转纠错装置，包括：

8、相干触发器簇模块，用于按照设计时的时序条件正常工作，相干触发器簇的状态按照时钟信号、清零信号或置位信号进行更新；在设计时，对相干触发器簇进行定义和分组；

9、检测模块，用于当任一组相干触发器簇的触发器发生单粒子翻转时，通过纠错码检测到错误；为每组相干触发器簇分别添加校验纠错电路，将对应的校验纠错电路添加进原网表中；

10、纠正模块，用于根据纠错码的冗余信息确定错误位置并进行纠正。

11、又一方面，还提供一种针对触发器的单粒子翻转纠错设备，针对触发器的单粒子翻转纠错设备上设置有上述的针对触发器的单粒子翻转纠错装置。

12、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

13、上述针对触发器的单粒子翻转纠错方法、装置和设备，提供了触发器单粒子翻转纠错的手段与实现方法，提高了数字电路系统对于单粒子翻转错误的容错性。通过对触发器进行相干性分组和引入校验触发器与海明码检验纠错电路，系统能够检测和纠正由于环境中的辐射等原因引起的触发器单粒子翻转错误，从而提高了系统的可靠性和稳定性。此外，在rtl(register transfer level，寄存器传输级)综合后的网表上添加触发器单粒子翻转纠错电路，简化了rtl代码的维护，将纠错电路与原始设计模块化地结合，使得系统的设计更灵活、可扩展和可维护。

技术特征：

1.一种针对触发器的单粒子翻转纠错方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的针对触发器的单粒子翻转纠错方法，其特征在于，所述纠错码为海明码。

3.根据权利要求2所述的针对触发器的单粒子翻转纠错方法，其特征在于，所述校验纠错电路包括：纠错码编码单元、校验触发器单元、纠错码解码单元和译码与纠错单元；

4.根据权利要求3所述的针对触发器的单粒子翻转纠错方法，其特征在于，在所述相干触发器簇进行定义的过程中，将所述触发器状态更新条件相同的各触发器定义为相干触发器簇。

5.根据权利要求3所述的针对触发器的单粒子翻转纠错方法，其特征在于，在进行分组的过程中，考虑单组所述相干触发器簇中所述触发器数量限制。

6.根据权利要求5所述的针对触发器的单粒子翻转纠错方法，其特征在于，在进行分组的过程中，考虑各所述触发器的物理布局。

7.一种针对触发器的单粒子翻转纠错装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的针对触发器的单粒子翻转纠错装置，其特征在于，所述纠错码为海明码。

9.根据权利要求8所述的针对触发器的单粒子翻转纠错装置，其特征在于，所述检测模块和所述纠正模块组成校验纠错电路，所述校验纠错电路包括：纠错码编码单元、校验触发器单元、纠错码解码单元和译码与纠错单元；

10.一种针对触发器的单粒子翻转纠错设备，其特征在于，包括根据权利要求7-9中任一项所述的针对触发器的单粒子翻转纠错装置。

技术总结
本申请涉及一种针对触发器的单粒子翻转纠错方法、装置和设备，按照相干性和其他约束将网表中的触发器进行分组，针对每一个触发器簇添加单粒子翻转纠错逻辑，当触发器簇中的某一位触发器发生单粒子翻转错误时，通过纠错码原理构建的检验纠错电路，实现错误的检测和纠正。检验纠错电路根据纠错码的冗余信息确定触发器翻转错误位置，并进行有效的纠正。提高了数字电路系统对于单粒子翻转错误的容错性。通过对触发器进行相干性分组和引入校验触发器与检验纠错电路，系统能够检测和纠正由于环境中的辐射等原因引起的触发器单粒子翻转错误，从而提高了系统的可靠性和稳定性。

技术研发人员：龚国辉,邹智超,李博雅,卢灵敏,周彬炎
受保护的技术使用者：湖南长城银河科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7