[发明专利]一种微控制器总剂量辐照失效单元实验判定系统及方法

权利要求书

1.一种微控制器总剂量辐照失效单元实验判定系统，其特征在于，所述实验判定系统包括被测微控制器、数据采集单元、通讯和供电单元、上位机、准直定位照射单元、跟随剂量计和屏蔽体；

所述被测微控制器预载功能校验程序，将片内存储器、模数转换器的输出量或状态量进行编码后发送到数据采集单元，将发送的编码数据作为功能状态判断源数据；

数据采集单元具备多通道数字和模拟信号采集功能，实时采集被测微控制器输出的编码数据以及指定引脚输出的模拟信号，并通过通讯单元传输到上位机进行分析；

跟随剂量计采用小体积的被动式探测器，紧靠被测微控制器放置以测量其累积受照剂量；

屏蔽体置于被测微处理器和数据采集单元之间；

准直定位照射单元采用屏蔽准直孔结构，置于被测微处理器和辐照源之间，准直定位照射单元上对应微处理器位置处设有第一准直孔；

准直定位照射单元上对应跟随剂量计位置处设有第二准直孔；

在微控制器初始化时，通过配置寄存器将内部时钟源的脉冲信号通过指定输出引脚，指令片内数模转换器输出一个固定频率的正交伪随机信号到指定输出引脚；在初始化完成后，时钟信号和正交伪随机信号的输出将不再受预载程序运行状态的影响。

2.一种如权利要求1所述的微控制器总剂量辐照失效单元实验判定系统，其特征在于，所述屏蔽体采用大于4cm的铅当量厚度。

3.一种如权利要求1所述的微控制器总剂量辐照失效单元实验判定系统，其特征在于，所述准直定位照射单元的屏蔽部分的铅当量厚度大于4cm。

4.一种如权利要求1所述的微控制器总剂量辐照失效单元实验判定系统，其特征在于，第一准直孔与第二准直孔的尺寸相同。

5.一种利用如权利要求1所述的微控制器总剂量辐照失效单元实验判定系统进行的实验判定方法，其特征在于，所述实验判定方法采用同一型号、同一批次的微控制器分为三组实验样品，进行单一变量控制实验，具体方法包括以下步骤：

步骤(1)，在无准直定位照射单元的条件下进行第一组辐照实验，得出第一组样品的功能失效剂量均值D1及其方差δ1，并在功能失效后依次分析指定引脚输出的时钟源和DAC信号是否正常；

若时钟源信号异常，则可以判定内部时钟失效；在时钟源信号正常的情况下，若DAC输出的正交伪随机信号正常，则可以判定片内通讯单元失效；若时钟正常、DAC输出异常，则判定是除时钟和通讯以外的功能单元失效，更换样品进行准直定位照射；

步骤(2)，对第二组样品的片内存储区进行准直定位照射，得出第二组样品的功能失效剂量均值D2及其方差δ2，并采用δ1+δ2作为判定因子以消除失效剂量分散性的影响；若D2≤D1+δ1+δ2，则判定是片内存储单元失效；

步骤(3)，对第三组样品的内核区进行准直定位照射，得出第三组样品的功能失效剂量均值D3及其方差δ3，并采用δ1+δ3作为判定因子；若D3≤D1+δ1+δ3，则判定是内核单元失效；

步骤(4)，如果上述条件都不满足，可以判定是微控制器的其他单元失效。