[发明专利]一种FPGA单粒子翻转故障模拟系统和方法

权利要求书

1.一种FPGA单粒子翻转故障模拟系统，其特征在于，包括：上位机和下位机；其中，所述上位机，包括：TCL脚本控制模块；所述下位机，包括：待测电路、对比电路和监控电路；

TCL脚本控制模块，用于从目标配置码流的地址集合中选取一个地址元素；以及，根据所述地址元素中的帧地址和位偏移，进行单粒子翻转故障模拟；

待测电路，用于在模拟的单粒子翻转故障环境下运行；

对比电路，用于在正常环境下运行；

监控电路，用于对待测电路和对比电路的电路运行状态进行监控；

TCL脚本控制模块，还用于获取监控电路的监控结果数据；

其中，所述TCL脚本控制模块，包括：

回读子模块，用于根据所述帧地址执行回读功能，从下位机中获取回读帧数据；

码流翻转子模块，用于根据所述位偏移，对所述回读帧数据中的目标配置位进行逻辑翻转，得到翻转帧数据；

重配置子模块，用于根据所述帧地址和翻转帧数据执行重配置功能，对下位机进行单粒子翻转故障模拟。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述TCL脚本控制模块，还包括：

故障注入接口，用于接收地址元素；

通信接口，用于与下位机进行数据交互；其中，交互的数据包括：帧地址、回读帧数据和翻转帧数据，以及，边界扫描命令、回读配置命令和重配置命令；以及，所述监控电路的监控结果数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述通信接口，用于将所述边界扫描命令、回读配置命令和帧地址发送至下位机的JTAG接口，并接收JTAG接口返回的回读帧数据；以及，将所述边界扫描命令、重配置命令、帧地址和翻转帧数据发送至下位机的JTAG接口；以及，接收通过下位机的通信电路上报的所述监控电路的监控结果数据。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对比电路为所述待测电路的备份电路。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述TCL脚本控制模块，还用于启动TCL脚本运行环境，并，对初始化系统参数；其中，所述系统参数包括：FPGA器件型号、帧长、在JTAG链中的位置索引和配置命令格式。

6.一种FPGA单粒子翻转故障模拟方法，其特征在于，包括：

从目标配置码流的地址集合中选取一个地址元素；其中，所述地址元素包括：帧地址和位偏移；

根据所述帧地址和位偏移，进行单粒子翻转故障模拟；

获取待测电路在模拟的单粒子翻转故障环境下运行的电路运行状态，以及，对比电路在正常环境下运行的电路运行状态，确定待测电路和对比电路的电路运行状态的比较结果；

依次遍历所述地址集合中的全部地址元素，确定各个地址元素对应的电路运行状态的比较结果，并输出；

其中，所述根据所述帧地址和位偏移，进行单粒子翻转故障模拟，包括：

根据所述帧地址执行回读功能，从下位机中获取回读帧数据；

根据所述位偏移，对所述回读帧数据中的目标配置位进行逻辑翻转，得到翻转帧数据；

根据所述帧地址和翻转帧数据执行重配置功能，对下位机进行单粒子翻转故障模拟。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述FPGA单粒子翻转故障模拟方法基于TCL脚本实现。