[发明专利]一种FPGA寄存器级单粒子翻转故障模拟方法和系统

权利要求书

1.一种FPGA寄存器级单粒子翻转故障模拟方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.被测电路在FPGA中被实例化为电路CUT_0，所述被测电路包含大量寄存器；

S2.通过故障注入模式，生成故障注入序列，所述故障注入序列包括至少一个目标寄存器组；

S3.向CUT_0电路输入激励，并在故障注入序列的指导下，用目标寄存器组控制CUT_0电路中对应寄存器的输出翻转；

所述通过故障注入模式生成故障注入序列，具体如下：

选择至少一种故障注入模式，所述故障注入模式是按照发生故障的寄存器数量相同和/或位置相同原则对目标寄存器组进行归类；

将被选择模式下包含的所有目标寄存器组排列，生成故障注入序列；

所述故障注入模式按照发生故障的寄存器的数量对目标寄存器组进行归类时，所述故障注入模式包括：j个寄存器故障模式，所述j个寄存器故障模式包含只有j个寄存器故障的所有目标寄存器组，j＝1,2,…；

所述故障注入模式按照发生故障的寄存器的位置对目标寄存器组进行归类时，所述故障注入模式包括：第i级寄存器故障模式，所述第i级寄存器故障模式包含第i级位置的至少一个寄存器故障的所有目标寄存器组，i＝1,2,…；

所述故障注入模式按照发生故障的寄存器的数量和位置对目标寄存器组进行归类时，所述故障注入模式包括：第i级j个寄存器故障模式，所述第i级j个寄存器故障模式包含第i级位置、j个寄存器故障的所有目标寄存器组，i＝1,2,…，j＝1,2,…。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，被测电路实例化时，在每个寄存器输出端口添加一个二输入选择器，用于实现对寄存器翻转的控制。

3.如权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述目标寄存器组中被选择翻转的寄存器不应超过4个。

4.如权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

S4.被测电路在FPGA中被实例化为电路CUT_1，向CUT_1电路输入相同的激励；

S5.逐比特比较CUT_0和CUT_1的输出，得到比较结果；

S6.根据所述比较结果，评估对应寄存器受SEU故障影响对电路输出的损害程度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S6包括以下子步骤：

S601.统计两者结果不一样的比特数L_error和已比较比特数L_sim，直至L_sim达到预设比特长度；

S602.绘制所述故障注入序列中各目标寄存器组对应的R_error—L_sim曲线，其中，R_error＝L_error/L_sim；

S603.根据R_error—L_sim曲线，分析不同寄存器组合出现SEU故障时对被测电路输出结果的损害。

6.一种FPGA寄存器级单粒子翻转故障模拟系统，其特征在于，该系统采用如权利要求1至5任一项所述的FPGA寄存器级单粒子翻转故障模拟方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的FPGA寄存器级单粒子翻转故障模拟方法。