[发明专利]用于片上存储管理单元容错结构的自动验证平台与方法

说明书

本发明提供一种能够实现对容错结构进行随机故障注入验证，验证覆盖率高的用于片上存储管理单元容错结构的自动验证平台与方法。所述平台包括调试主机，以及通过串口连接的待测主机；调试主机用于进行验证流程控制并在验证过程中进行编码结果检查、错误注入、译码结果检查以及对处理器进行监控和调试；待测主机内集成有片上存储体容错结构，用于校验码编码的生成、译码逻辑和错误注入后的译码验证以及对存储体容错结构进行自动化验证程序的加载；所述的存储体容错结构包括存储器控制模块，容错模块，选择器和存储体；存储器控制模块和容错模块分别通过选择器对存储体进行读写控制完成片上存储体容错结构的存储器工作模式和故障注入模式的控制。

技术领域

本发明涉及单粒子翻转的故障测试领域，具体为用于片上存储管理单元容错结构的自动验证平台与方法。

背景技术

近年来，随着半导体技术的飞速发展，对集成电路的规模与性能需求不断提升，SOC为适用于深空领域，必须采取适当的抗辐射加固技术来解决单粒子效应带来的可靠性问题。

星载系统的抗翻转及容错设计技术只能通过在地面进行验证来确保设计的可靠性，目前采用的方法主要是通过单粒子辐照试验和模拟仿真两种，单粒子辐照试验成本高，周期长，不易作为有效的测试手段；另一种是故障注入仿真，通过人为手段向待测系统引入错误，通过观测翻转结果来确定容错功能是否正确、可靠。目前，故障注入验证的基本方法包括硬件故障注入验证、软件故障注入验证及仿真故障注入验证三种方法。

目前，还有通过软硬件结合完成故障注入和容错结构的验证，专利公开号[CN103198868A]，名称“一种用于单粒子翻转的故障模拟系统及分析方法”介绍了一种用于大规模集成电路SRAM型FPGA中的单粒子翻转的故障模拟系统和分析方法，其采用软硬件结合的方式，通过上位机和控制板交互完成故障注入和故障检测。该方法虽然实现了软硬件结合的SRAM型FPGA容错能力验证，但需要其结构为通过双FPGA实现故障注入和结果比较，该方法虽然使用灵活且实现自动化验证，但由于通过待测FPGA1和故障注入FPGA2做比较，若换做芯片测试成本较高。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种能够实现对容错结构进行随机故障注入验证，验证覆盖率高的用于片上存储管理单元容错结构的自动验证平台与方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

用于片上存储管理单元容错结构的自动验证平台，包括调试主机，以及通过串口连接的待测主机；调试主机用于进行验证流程控制并在验证过程中进行编码结果检查、错误注入、译码结果检查以及对处理器进行监控和调试；待测主机内集成有片上存储体容错结构，用于校验码编码的生成、译码逻辑和错误注入后的译码验证以及对存储体容错结构进行自动化验证程序的加载；所述的存储体容错结构包括存储器控制模块，容错模块，选择器和存储体；存储器控制模块和容错模块分别用于在片上存储体容错结构的存储器工作模式和故障注入模式下实现对存储体的读写控制，选择器用于对存储器工作模式和故障注入模式进行选择。

优选的，存储体包括数据区和校验区，选择器控制端连接由调试主机控制的选择信号MODE_SEL控制故障注入模式和存储器工作模式的切换。

进一步，当选择信号MODE_SEL赋值选择存储器工作模式时，存储器控制模块输出一套控制信号SCTRL_S将片选信号、读写控制信号输入给存储体，统一控制数据区和校验区的读写；

当选择信号MODE_SEL赋值选择故障注入模式时，容错模块输出两套控制信号DATA_S和PAR_S分别控制数据区和校验区，实现数据区和校验区数据的分别写入或读出。

优选的，串口采用RS232接口。

优选的，设置存储体容错结构的集成片上设置有与调试主机连接的UART接口。

基于进一步所述的验证平台的用于片上存储管理单元容错结构的自动验证方法，包括如下步骤，