[发明专利]一种星载DSP在轨单粒子翻转效应测试系统及方法

说明书

本发明涉及航天器件可靠性测试领域，尤其涉及一种星载DSP在轨单粒子翻转效应测试系统及方法，用于实时监测被测星载DSP在轨发生单粒子翻转的情况，并将监测结果发送至粒子辐射效应FPGA，由粒子辐射效应FPGA发送给星务平台再下传至地面，该测试系统包括：监测模块和被测模块；其中，所述监测模块，用于控制被测模块进行单粒子翻转效应测试，用于获取被测模块的单粒子翻转监测结果；用于根据收到的粒子辐射效应FPGA发来的指令，将单粒子翻转监测结果发送至粒子辐射效应FPGA；所述单粒子翻转效应测试包括循环进行的静态测试和动态测试；所述被测模块，用于在监测模块的控制下，对被测星载DSP循环进行静态测试和动态测试。

技术领域

本发明涉及航天器件可靠性测试领域，尤其涉及一种星载DSP在轨单粒子翻转效应测试系统及方法。

背景技术

航天计算机在现代航天领域起着非常关键的作用，其工作状态具有数据密集、计算时间长的特征，因此要求计算平台具有较强的数据处理能力。数字信号处理器(DSP)具有相对较低的能量成本和较强的数据运算能力，成为了一种最为适合航天计算机的平台。然而，航天计算机的工作环境中存在破坏性的空间辐射效应，DSP易受其影响发生单粒子翻转，导致数据流和控制流的错误，影响航天计算机的正常运行，甚至危及航天计算机的安全与寿命。

为了避免DSP受空间粒子辐射引发的错误，首先需了解DSP在空间辐射环境中受单粒子翻转影响的情况，然后才能有针对性地采取相应措施减少这种错误。因此需设计针对DSP的单粒子效应测试系统与方法。目前大部分测试系统都只适用于地面加速器模拟测试，地面加速器所用高能粒子射程有限，且在芯片顶层损失能量较多，无法在较深的灵敏区内沉积足够的能量。因此地面加速器模拟测试不能真实反应器件实际在轨单粒子翻转效应情况，其测试结果与实际在轨情况会有较大的差别。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提出了一种星载DSP在轨单粒子翻转效应测试系统及方法。

为了实现上述目的，本发明提出了一种星载DSP在轨单粒子翻转效应测试系统，用于实时监测被测星载DSP在轨发生单粒子翻转的情况，并将监测结果发送至粒子辐射效应FPGA，由粒子辐射效应FPGA发送给星务平台再下传至地面，其特征在于，所述测试系统包括：监测模块和被测模块；其中，

所述监测模块，用于控制被测模块进行单粒子翻转效应测试，用于获取被测模块的单粒子翻转监测结果；用于根据收到的粒子辐射效应FPGA发来的指令，将单粒子翻转监测结果发送至粒子辐射效应FPGA；所述单粒子翻转效应测试包括循环进行的静态测试和动态测试；

所述被测模块，用于在监测模块的控制下，对被测星载DSP循环进行静态测试和动态测试。

作为上述系统的一种改进，所述监测模块包括监控FPGA、PROM、RS422接收器和RS422驱动器；其中，

所述监控FPGA，用于在静态测试时，将被测星载DSP配置为HPI加载方式，通过HPI接口对被测星载DSP进行静态单粒子翻转监测，并记录监测结果；用于在动态测试时，将被测星载DSP配置为16bit宽ROM加载方式，通过HPI接口读取被测星载DSP单粒子翻转的自主监测结果；用于解析并执行粒子辐射效应FPGA发送的指令，还用于将监测结果组成遥感数据包发送至粒子辐射效应FPGA；

所述PROM作为FPGA的配置芯片，用于存储FPGA的程序代码；

所述RS422接收器，用于将粒子辐射效应FPGA发送的指令由差分信号转换为单端信号，提供给监控FPGA；

所述RS422驱动器，用于将监控FPGA发送的遥感数据包由单端信号转换为差分信号输出至粒子辐射效应FPGA。

作为上述系统的一种改进，所述粒子辐射效应FPGA发送的指令包括修改测试间隔的指令和取遥感数据指令；