[发明专利]FPGA故障注入与故障定位方法、装置、设备、存储介质

权利要求书

1.一种针对SRAM型FPGA的故障注入与故障定位方法，其特征在于，包括：

获取用户设计所使用FPGA中资源的Tile级坐标；

设置FPGA的特征参数，利用FPGA的特征参数将资源的Tile级坐标转化为相应的帧地址和起始位偏移；

对所使用资源的配置位进行逐位翻转注入，并记录每一配置位注入之后FPGA输出的数据；

根据FPGA输出的数据确定当前正在注入的配置位是否会导致FPGA功能异常，若当前正在注入的配置位会导致FPGA功能异常，则根据配置位对应的帧地址和起始位偏移反推出所有由于故障注入而出错的Tile级资源坐标，进而反推出资源对应的用户设计。

2.根据权利要求1所述的针对SRAM型FPGA的故障注入与故障定位方法，其特征在于，所述获取用户设计所使用FPGA中资源的Tile级坐标通过解析NCD文件获得：在AMD Xilinx的ISE工具中将用户设计综合映射后得到NCD文件，该文件包含当前用户设计使用的所有资源的坐标信息，再通过运行ncd2xdl命令将NCD文件转化为可读的XDL文件，解析该文件获取用户设计所使用资源的Tile级坐标。

3.根据权利要求1所述的针对SRAM型FPGA的故障注入与故障定位方法，其特征在于，所述获取用户设计所使用FPGA中资源的Tile级坐标通过执行tcl命令获得：在AMD Xilinx的vivado工具中通过执行get_tiles命令来获取用户设计所使用资源的Tile级坐标。

4.根据权利要求1所述的针对SRAM型FPGA的故障注入与故障定位方法，其特征在于，所述设置FPGA的特征参数，利用FPGA的特征参数将资源的Tile级坐标转化为相应的帧地址和起始位偏移的步骤中，所述帧地址包括块标志、上下半区标志位、行地址、主地址和辅地址五部分，帧地址通过如下方式确定：

设置FPGA的特征参数，特征参数包括frame_length，res_length，bottom_rows，res_num，res_num_bottom；其中frame_length表示该型号FPGA中配置帧的长度，其值为一个配置帧中的配置位总个数；res_length表示该型号FPGA中某种资源的长度，其值为一个配置帧中某个资源所占配置位总个数；bottom_rows表示该型号FPGA下半区的行数；res_num表示该型号FPGA一个配置帧中资源的总个数；res_num_bottom为res_num与bottom_rows的乘积，表示下半区一列资源的总个数；

确定块标志的值：FPGA的片上可编程逻辑资源除BRAM内容的块标志值为001，其他资源的块标志值均为000；

确定上下半区标志位的公式为：

其中，Top/Bottom bit表示上下半区标志位，Y表示资源的纵坐标，Top/Bottombit为0表示该资源位于上半区，为1表示该资源位于下半区；

确定行地址的公式为：

其中，row address表示行地址，Y表示资源的纵坐标；

确定主地址的公式为：

major address＝X

其中，major address表示主地址，X表示资源的横坐标；

确定辅地址的公式为：

minor address＝0

其中，minor address表示辅地址，由于每一种资源都由多个辅地址构成，因此在执行故障注入时会遍历该资源所有辅地址进行注入，上述公式表示辅地址的初值。

5.根据权利要求4所述的针对SRAM型FPGA的故障注入与故障定位方法，其特征在于，所述起始位偏移通过如下公式确定：

其中，offset表示起始位偏移，Y％res_num表示目标资源在一个配置帧中偏移多少个资源，α表示特殊位。