[发明专利]一种基于FPGA的通用型数字电路故障模拟注入系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的通用型数字电路故障模拟注入系统，其特征在于，包括：上位机、下位机、上位机控制模块和上下位机通信模块；

上位机包括：故障模式库、故障模式选择模块、通信模式选择模块、注入状态显示模块和上位机控制模块；

所述故障模式库，集成用户事先定义好的待注入故障模式，存储故障模式配置文件；所述故障模式包括开关量故障模式、晶振故障模式和指令故障模式；故障模式决定所述系统对目标系统注入何种故障；

所述故障模式选择模块，用于选择故障模式；

所述通信模式选择模块，用于选定上下位机通信模块的通信参数，通信参数包括串口号、波特率、数据位、校验位和停止位参数；

所述注入状态显示模块，显示故障注入状态，表明故障是否注入成功；故障注入状态分为两种，分别为亮状态，表示注入成功；灭状态，表示注入失败；

所述上位机控制模块，在故障模式和通信参数选定后，通过上下位机通信模块将故障控制指令发送至下位机，将故障注入状态通过状态显示模块显示；

下位机包括：故障注入控制板和故障注入执行板；

所述故障注入控制板，接受上位机发送的故障控制指令，输出故障发生控制信号至故障注入执行板；

所述故障注入执行板，接受故障注入控制板发来的故障控制信号，产生故障信号至目标系统，最终使目标系统发生故障，完成故障注入功能。故障注入执行板分为开关量故障模块、晶振故障模块、指令故障模块，当开关量故障模块、晶振故障模块和指令故障模块被使能时，将产生不同故障信号，分别对应开关量故障模式、晶振故障模式和指令故障模式。

2.根据权利要求1所述的数字电路故障注入系统，其特征在于：所述上下位机通信模块功能实现方式为：串口通讯。模块功能为：将来自上位机控制模块的故障控制指令发送给下位机，并在故障注入后由下位机读取故障注入状态给上位机显示。

3.根据权利要求1所述的数字电路故障注入系统，其特征在于：所述上位机控制模块通过人机交互界面自行注入的故障模式，通过上下位机通信模块向下位机发送故障注入指令，下位机收到指令信号后将会返回故障设置计算机一条指令信号，用来说明接收的故障注入信号是否正确。

4.根据权利要求1所述的数字电路故障注入系统，其特征在于：所述故障注入控制板注入开关量故障模式的步骤具体如下：

(1)将各故障信号进行分组，根据硬件资源条件以及实际需要，将故障注入信号分组，并为每组进行编码，形成故障编码表，可高效完成对多个故障注入点的开关量故障注入；

(2)控制指令通过串口向故障注入控制板发出，接收到开关量故障模式控制指令后，开关量控制信号通过74HC154译码器选择该故障编码对应的故障注入点，在该处也有一组电子开关用于选通，当相应的注入点选择信号到来，该处电子开关闭合，使故障控制信号可以作用至具体故障注入执行的电子开关处。