[发明专利]抗单粒子翻转的SRAM型FPGA刷新电路及刷新方法

权利要求书

1.抗单粒子翻转的SRAM型FPGA刷新电路，其特征是，包括BOOT存储器和SCRUB存储器；所述BOOT存储器用于存储用户功能模块，SCRUB存储器用于存储对BOOT存储器中的配置文件重新编辑后的配置文件，所述BOOT存储器通过数据线和控制线实现对FPGA的加载；加载完成后，FPGA内部的刷新电路周期性的控制I/O口，所述I/O口与SCRUB存储器的控制端连接；控制SCRUB存储器中的配置文件周期性加载到FPGA中。

2.根据权利要求1所述的一种抗单粒子翻转的SRAM型FPGA刷新电路，其特征在于，还包括外部重加载电路，当FPGA内刷新模块发生单粒子翻转时，通过重加载电路使FPGA正常工作。

3.根据权利要求1所述的一种抗单粒子翻转的SRAM型FPGA刷新电路，其特征在于，所述BOOT存储器和SCRUB存储器共用八位的数据线，控制线独立使用。

4.根据权利要求1所述的一种抗单粒子翻转的SRAM型FPGA刷新电路，其特征在于，所述SCRUB存储器用于存储对BOOT存储器中的配置文件重新编辑后的配置文件，SCRUB存储器中重新编辑的配置文件的步骤为：

步骤A、ISE软件生成配置文件，重新编辑生成的比特流头文件，重新设定FAR寄存器值，保留CLB帧块的配置数据；

步骤B、删除生成的比特流头文件的配置文件中BRAM帧块配置数据，重新设定FAR寄存器值，保留BRAM内联帧块数据；

步骤C、删除CRC校验寄存器比特流文件并重新编辑配置比特流尾文件，获得重新编辑后的配置文件。

5.使用权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种抗单粒子翻转的SRAM型FPGA的刷新电路的刷新方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、采用烧写器将完整的配置文件烧写到BOOT存储器，同时刷新配置文件烧写到SCRUB存储器；

步骤二、对刷新电路上电后，FPGA清除内部配置数据，等待初始化完成；

步骤三、FPGA初始化成功后，BOOT存储器开始配置数据，经过T1毫秒后，BOOT存储器配置完成，FPGA正常工作，FPGA内的刷新模块功能启动；所述T1为FPGA完成一次完整配置的时间；

步骤四、T2毫秒后，FPGA进入自动刷新模块，刷新模块控制相应I/O口，周期性地控制SCRUB存储器工作，所述SCRUB存储器内的刷新配置文件将加载到FPGA中；所述T2为等待刷新的时间；

步骤五、T3毫秒后，刷新配置文件加载完成，FPGA内的刷新模块控制SCRUB存储器停止工作，完成一次刷新；所述T3为完成一次刷新配置需要的时间；

步骤六、重复执行步骤四和步骤五，FPGA实现周期刷新。

6.根据权利要求5所述的一种抗单粒子翻转的SRAM型FPGA的刷新电路的刷新方法，其特征在于，步骤三中，所述BOOT存储器配置完成，将BOOT存储器的使能信号置低，片选信号置高，BOOT存储器停止工作。

7.根据权利要求5所述的一种抗单粒子翻转的SRAM型FPGA的刷新电路的刷新方法，其特征在于，步骤四中，所述FPGA内部刷新模块周期性的将SCRUB存储器使能端置高，片选信号置低，SCRUB存储器开始工作。

8.根据权利要求5所述的一种抗单粒子翻转的SRAM型FPGA的刷新电路的刷新方法，其特征在于，步骤五中，刷新配置文件加载完成，FPGA内部刷新模块将SCRUB存储器的使能信号置低，片选信号置高，SCRUB存储器停止加载工作，加载过程中FPAG正常工作，完成一次刷新。

9.根据权利要求5所述的一种抗单粒子翻转的SRAM型FPGA的刷新电路的刷新方法，其特征在于，当FPGA内部刷新模块功能出错，则通过外部重加载电路重新启动FPGA，实现对FPGA的刷新。

10.根据权利要求5所述的一种抗单粒子翻转的SRAM型FPGA的刷新电路的刷新方法，其特征在于，所述BOOT存储器、SCRUB存储器和FPGA的时钟共用外部晶振，实现FPGA刷新时序的稳定性。