[发明专利]一种验证抗单粒子效应能力的故障注入系统及其方法

权利要求书

1、一种验证抗单粒子效应能力的故障注入系统，其特征在于：包括制作故障单元库模块、实施故障注入模块、统计分析模块、同步电路、仿真电路模块和故障控制信号模块；

制作故障单元库模块，将目标电路的工艺单元库修改成目标电路的故障单元库；

实施故障注入模块，修改目标电路的门级HDL代码，生成无故障电路和故障电路，并将修改后的代码映射到故障单元库上，统计修改后代码的故障端的数目，并将该数目发送给故障控制信号模块；

同步电路，实现仿真电路模块和故障控制信号模块时钟同步；

故障控制信号模块，根据接收的故障端的数目产生故障控制信号，并将产生的故障控制信号发送给仿真电路模块中的故障电路；

仿真电路模块，载入实施故障注入模块生成无故障电路和故障电路，提供输入信号给所述的无故障电路和故障电路，提供控制信号给无故障电路，并将无故障电路和故障电路的输出进行比较，将比较结果、故障控制信号发送给统计分析模块；

统计分析模块，对接收的信息进行记录，计算每个节点的错误率或敏感度信息。

2、根据权利要求1所述的一种验证抗单粒子效应能力的故障注入系统，其特征在于：所述的制作故障单元库模块实现过程为：通过在工艺单元库的每一个模块的基本逻辑门后面添加一个带控制信号端的异或门XOR，以此作为电路每个节点的故障注入控制端，从而生成故障单元库。

3、根据权利要求1所述的一种验证抗单粒子效应能力的故障注入系统，其特征在于：所述的实施故障注入模块实现过程为：

(1)读入目标电路的门级HDL代码，扫描目标电路中的一个模块，将该模块的工艺单元库语句替换成故障单元库语句；

(2)判断是否将当前模块中的所有工艺单元库语句修改完毕，修改完毕后，统计该模块中故障端的数目，并在该模块的定义端和声明端添加相应数目的故障控制信号；

(3)扫描目标电路的下一个模块，按照步骤(2)进行修改，直至所有模块修改完毕。

4、根据权利要求3所述的一种验证抗单粒子效应能力的故障注入系统，其特征在于：所述的实施故障注入模块修改完所有模块后还要判断是否有未含控制端的工艺单元库语句存在，若存在，则报警并手动修改该语句。

5、根据权利要求1所述的一种验证抗单粒子效应能力的故障注入系统，其特征在于：所述的故障控制信号模块实现过程为：

(1)载入故障端的数目N，随机选定一个节点Ni注入故障，其他节点故障注入关闭；

(2)选择激活节点Ni的故障类型，若为间歇型，转步骤(3)，若为永久型，则该节点的故障控制信号在当前周期内全为“1”，转步骤(4)；

(3)把当前时钟周期分成C段，生成随机数j、k，在Cj～Cj+k段在Ni节点注入故障，其他段控制信号为“0”；

(4)输出故障控制信号，等待一个仿真周期后从步骤(1)循环执行。

6、根据权利要求1所述的一种验证抗单粒子效应能力的故障注入系统，其特征在于：所述的统计分析模块实现过程为：

(1)载入仿真电路模块发送的一个仿真周期的比较结果和故障控制信号；

(2)扫描当前仿真周期的故障控制信号的信息，分析是目标电路哪个节点Ni；

(3)根据当前周期的比较结果判断注入故障后电路输出是否正确，判断输出正确，则节点Ni的故障正确数Fault_right[i]加1，转步骤(5)，否则，转步骤(4)；

(4)根据当前周期的故障控制信号判断故障类型间歇型还是永久型，若为永久型，则节点Ni的永久型故障错误数Fault_perma[i]加1，并转(5)，若为间歇型，则节点Ni的间歇型故障错误数Fault_intel[i]加1，并转(5)；

(5)节点Ni的注入故障数Fault_total[i]加1；

(6)载入下一个仿真周期的比较结果和控制信号，从步骤(2)循环执行，直至所有仿真周期执行完毕；

(7)计算每个节点的三类错误率ηi，其中，

永久型故障错误率：η_perma[i]＝Fault_perma[i]/Fault_total[i]

间歇型故障错误率：η_intel[i]＝Fault_intel[i]/Fault_total[i]

总错误率：η_total[i]＝1-Fault_right[i]/Fault_total[i]。