[发明专利]一种针对SRAM型FPGA的逐位翻转故障注入方法

摘要

本发明公开了一种针对SRAM型FPGA的逐位翻转故障注入方法，通过检测电路设计配置存储单元中的单粒子翻转敏感位位置，得到动态翻转截面和失效率，绘出可靠度变化曲线，从而可以对电路设计空间应用的可靠度进行评测。方法包括，步骤一：初始配置；步骤二：翻转比特位；步骤三：判断是否产生错误；步骤四：判断是否完成测试；步骤五：获取FPGA的动态翻转截面和可靠度变化曲线。

主权项

一种针对SRAM型FPGA的逐位翻转故障注入方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤一：初始配置；测试开始后，首先控制器对被测芯片进行初始化配置；步骤二：翻转比特位；上位机发送逐位翻转指令，控制器根据指令对被测芯片配置数据进行逐位翻转，再将翻转位所在数据帧重配置到被测芯片，完成动态重配置；步骤三：判断是否产生错误；动态重配置完成后，比较被测芯片输出结果和预知的正确结果，判断第一位时，如果结果错误，则引起输出结果错误的位为敏感位，错误数H＝H+1，错误数初始值为0，并将相应位的msk掩码值记为1，修正比特位；如果结果正确，将相应位的msk掩码值记为0，修正比特位，依次类推，逐位进行判断，全部完成后，将msk掩码值上传至上位机；步骤四：判断是否完成测试；判断测试是否完成，如果完成则将错误数上传至上位机，进入步骤五，如果没有完成，则返回步骤二；步骤五：获取FPGA的动态翻转截面和可靠度变化曲线；上位机将上传的msk掩码值与错误数生成一个msk.dat掩码文件，根据msk.dat掩码文件得到敏感位的总位数及具体位置；得到敏感位的个数后，根据式(1)得到FPGA的动态翻转截面： σ d = σ s × # sensitivebits # totalbits - - - ( 1 ) 其中，σd为FPGA的动态翻转截面，σs为FPGA的静态翻转截面；σd的单位与σs相同，为cm2/device；#sensitivebits为敏感位总位数，#sensitivebits配置数据总位数；将敏感位位数乘以每位的翻转率μ，单位为/bit/day，得到了系统的失效率λ，单位为/day，如(2)式所示；λ＝#sensitivebits×μ               (2)得到失效率后，由于系统可靠度服从泊松分布，其可靠度表达式如(3)式所示，绘出可靠度变化曲线：R＝exp(‑λt)            (3)其中，R表示可靠度，t表示时间。