[发明专利]一种基于静态随机存储器的辐照偏置系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于静态随机存储器的辐照偏置系统，属于空间辐射环境模拟实验的加偏置，具体涉及静态随机存储器在辐照实验中加偏置以及其存储功能检测。

背景技术

静态随机存储器以其功耗低、存取速度快等优势而被广泛应用于航天器及卫星的控制系统中，其可靠性将直接决定航天器及在轨卫星的正常工作和使用寿命。然而空间环境中存在大量的高能辐射粒子，他们作用于静态随机存储器会导致其工作性能严重退化，如：噪声容限下降、功耗电流增加等。为了模拟静态随机存储器器件在空间辐射环境中的真实工作情况和深入研究静态随机存储器在空间辐射环境中工作时受到的辐射损伤，我们需要一个能够在地面辐射环境中对静态随机存储器施加工作激励的偏置系统。

2010年中国科学院大学的一篇名为《静态随机存储器总剂量辐射效应及评估技术的研究》的硕士学位论文的第四章中的第二节介绍了一套静态随机存储器辐照实验的在线加偏置系统。该测试系统是由计算机，传输电缆，测试板和辐照板组成，通过22米长的数据传输线将激励信号输送给辐射源中的静态随机存储器器件。但是，由于这套系统组成结构复杂，不方便携带，并且长线传输数据的方式又严重破坏了激励信号的完整性。因此，为了提高静态随机存储器辐照实验的可行性以及结果的可靠性，急需开发出一套方便轻盈、性能优良的偏置系统来对辐照中的静态随机存储器施加工作激励信号。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于静态随机存储器的辐照偏置系统，该系统是由辐照电路模块、激励输出模块、数据处理模块、错误显示模块、写读控制模块、下载配置模块、精准电源和铅屏蔽室组成，采用闪存作为数据载体，以现场可编程门阵列作为控制中心，使其能够脱离计算机而单独工作。通过铅室屏蔽的方法使其在辐射源里直接给静态随机存储器提供读操作和写操作所需的信号激励。本发明集成了以往系统的功能，并且改善了其组成结构复杂、不仅大大改善了现有系统中信号完整性差和操作麻烦的问题，并且模拟了静态随机存储器器件在空间辐射环境中工作的真实情况，对静态随机存储器的辐射损伤机理的深入研究具有重大意义。同时，还可以根据要求更改输出端口信号的配置，使其适用于现有所有型号静态随机存储器器件的辐照实验。并且保证该系统所提供激励信号的完整性和系统本身的方便性和可携带性。

本发明所述的一种基于静态随机存储器的辐照偏置系统，该系统是由辐照电路模块(1)、激励输出模块(2)、数据处理模块(3)、错误显示模块(4)、写读控制模块(5)、下载配置模块(6)、精准电源(7)和铅屏蔽室(8)组成，通过程控精准电源(7)给整个偏置系统提供5V直流电压，使系统处于工作状态，使用计算机将控制程序通过下载配置模块(6)下载到数据处理模块(3)和下载配置模块(6)的闪存中，数据处理模块(3)的信号端口分别与辐照电路模块(1)、错误显示模块(4)和写读控制模块(5)的相应端口相连，并与它们进行数据交换，数据处理模块(3)、错误显示模块(4)、写读控制模块(5)和下载配置模块(6)共同组成了激励输出模块(2)，通过铅屏蔽室(8)将输出激励模块(2)与辐射源隔离，辐照电路模块(1)是由辐照电路板和静态随机存储器转接座构成，具体操作按下列步骤进行：

a、通过计算机和程序下载模块将控制程序下载到数据处理模块(3)和下载到配置模块(6)的闪存中；

b、将静态随机存储器安装到辐照电路模块(1)的转接座上，开启程控电源，通过写读控制模块(5)对静态随机存储器写入固定数据；

c、通过写读控制模块(5)将写入静态随机存储器的固定数据读取到数据处理模块(3)中，若读取的数据与写入的数据不一致，错误显示模块(4)中的错误指示灯亮，若读取的数据与写入的数据一致，则重复读数据操作；

d、将激励输出模块(2)放入到铅屏蔽室(8)中，辐照电路模块(1)暴露在辐射源处，即开始辐照实验。

步骤a中数据处理模块(3)是以现场可编程门阵列为控制中心。

步骤a中下载配置模块(6)是由JTEG配置端口、主动配置端口和闪存组成。

步骤b中当辐照偏置系统加电时，现场可编程门阵列采取主动配置的方式，读取闪存中的配置数据。

步骤d中激励输出模块(2)以现场可编程门阵列为控制中心，以闪存作为数据载体，脱离计算机而单独工作。

步骤d中通过改变激励输出模块(2)现场可编程门阵列端口的配置，使辐照偏置系统适用于所有型号的静态随机存储器。

本发明所述的一种基于静态随机存储器的辐照偏置系统，该系统中：