[发明专利]一种基于Zynq FPGA的自动化可靠性评估系统及评估方法

权利要求书

1.一种基于Zynq FPGA的自动化可靠性评估系统，其特征在于，包括测试系统、ZynqFPGA控制单元和PC端故障读取模块，其中，

所述测试系统包括基于JTAG接口的片上调试器，所述片上调试器通过JTAG接口与所述Zynq FPGA控制单元中的JTAG控制器相连，用于在测试电路正常操作期间访问电路活动；

所述Zynq FPGA控制单元包括故障列表模块、标准结果模块、JTAG控制器、故障注入控制器和调试指令模块，所述JTAG控制器与所述JTAG接口连接，用于管理片上调试器中处理器的测试访问端口，所述故障列表模块和所述标准结果模块分别与所述故障注入控制器连接，所述故障列表模块分别与所述JTAG控制器和调试指令模块通信连接，所述故障注入控制器从故障列表模块中读取故障特征，根据实际状态激活相应的指令程序，建立命令执行顺序，向调试命令模块发出要执行的OCD命令，随后由调试命令模块通过JTAG控制器经JTAG接口传输至测试系统进行执行，所述测试系统实际运行时产生的目标应用结果通过JTAG接口发送至JTAG控制器，经JTAG控制器传输至故障注入控制器，由故障注入控制器将目标应用结果与标准结果进行对比，并对故障影响进行分类；

PC端故障读取模块通过所述Zynq FPGA控制单元的PS端与所述故障注入控制器连接，用于读取并统计故障控制器存储的故障分类结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于Zynq FPGA的自动化可靠性评估系统，其特征在于，所述故障列表模块内存储有故障特征，所述故障特征包括故障注入位置和故障注入位置时刻。

3.根据权利要求1所述的一种基于Zynq FPGA的自动化可靠性评估系统，其特征在于，所述标准结果模块内存储有系统无故障时的标准结果。

4.根据权利要求1所述的一种基于Zynq FPGA的自动化可靠性评估系统，其特征在于，所述调试命令模块内存储有执行片上调试器功能所必需的JTAG指令。

5.一种基于Zynq FPGA的自动化可靠性评估方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一所述的基于Zynq FPGA的自动化可靠性评估系统进行可靠性评估，具体步骤如下：

步骤一：配置Zynq FPGA控制单元；

步骤二：完成最终指令的断点设置，即在故障注入控制器建立命令执行顺序时由故障注入控制器插入断点；

步骤三：实施标准运行，即由Zynq FPGA控制单元通过JTAG接口控制让测试系统上的应用程序在无故障注入的情况下运行，并将最终结果通过JTAG接口由JTAG控制器直接存储到标准结果模块中；

步骤四：故障注入控制器读取故障列表模块中的故障特征，并设置断点激活故障注入指令，根据实际状态激活相应的指令程序，建立命令执行顺序，随后向调试命令模块发出要执行的OCD命令，调试命令模块将JTAG命令序列通过JTAG控制器经JTAG接口传输至测试系统；

步骤五：重置和运行测试系统中的应用程序；

步骤六：测试系统在接收到故障注入指令时，停止应用程序的运行，并根据得到的故障注入指令，向指定的位置注入故障，更改片上调试器中指定位置寄存器的值；

步骤七：继续执行直至达到最终指令，随后将运行结果通过JTAG接口发送至JTAG控制器上，由JTAG控制器发送至故障注入控制器进行测试结果读取；

步骤八：故障注入控制器将读取的测试结果与标准结果进行比较，以对故障进行分类；

步骤九：若有更多故障注入则返回步骤四；若完成故障注入，PC端故障读取模块通过Zynq FPGA控制单元的PS端读取故障控制器的故障分类结果并进行统计。