[发明专利]一种基于配置帧的在轨SRAM型FPGA故障检测与修复方法

摘要

本发明涉及一种基于配置帧的在轨SRAM型FPGA故障检测与修复方法，通过故障检测与修复系统实现，故障检测与修复系统包括主处理模块、配置帧回读模块、故障检测模块和配置帧纠错与恢复模块，本发明通过在高可靠芯片上实现的故障检测与修复系统，实现对SRAM型FPGA内部配置信息进行按帧的回读、校验及回写或改写，实现了配置信息帧级别的故障检测和修复，极大提高了FPGA因空间环境单粒子效应所引发的配置信息翻转问题的检测率和修复能力，为SRAM型FPGA提供了一种实现方式简单、资源消耗率低、无需软件支持的通用可靠性设计方法。

主权项

1.一种基于配置帧的在轨SRAM型FPGA故障检测与修复方法，其特征在于：通过故障检测与修复系统实现，所述故障检测与修复系统包括：主处理模块、配置帧回读模块、故障检测模块和配置帧纠错与恢复模块，具体实现方法如下：(1)、主处理模块完成上电后，处于等待指令状态，若收到地面测控站发送的允许配置帧回读与校验指令，则开始对待检测的SRAM型FPGA进行回读和校验操作，进入步骤(2)；若未收到地面测控站发送的允许配置帧回读与校验指令，则仅要求故障检测模块对待检测的SRAM型FPGA的工作状态和功能模块进行检测；同时将从地面测控站接收的改写指令或回写指令发送给配置帧纠错与恢复模块；(2)、主处理模块将待检测的SRAM型FPGA的帧地址发送至配置帧回读模块，进入步骤(3)；(3)、配置帧回读模块接收地面测控站发送的允许配置帧回读与校验指令和主处理模块发送的帧地址，首先向故障检测模块发送配置接口检测要求，故障检测模块根据检测要求对待检测的SRAM型FPGA的配置接口进行检测，若检测成功，则配置帧回读模块向待检测的SRAM型FPGA发送回读指令，实现待检测的SRAM型FPGA配置帧数据的回读，进入步骤(4)；若检测不成功，故障检测模块向主处理模块反馈检测不成功信息；(4)、配置帧回读模块将从待检测的SRAM型FPGA回读的数据输出至故障检测模块，完成对回读帧数据的CRC校验运算，进入步骤(5)；(5)、故障检测模块调取外部存储器中预先存储的标准值，并将步骤(4)中的校验运算结果与所述标准值进行比对，如果比对结果相同，则表示当前回读帧数据运行状态正常，向主处理模块返回当前回读帧数据检测完成标志，进入步骤(6)；若比对结果不相同，则表示当前回读帧数据发生故障，此时故障检测模块将当前回读帧数据的帧地址序号输出至配置帧纠错与恢复模块，进入步骤(7)；(6)、主处理模块根据当前回读帧数据的帧地址计算得到下一回读帧数据的帧地址；若此时仍为允许回读状态，若帧地址未到达最后地址，则返回步骤(2)，继续下一帧的回读与校验处理；若帧地址已到达最后地址，则将帧地址置为初始地址，返回步骤(2)，开始下一轮的回读与校验处理；若此时发现处于禁止回读状态，则返回步骤(1)；(7)、配置帧纠错与恢复模块根据从主处理模块接收的改写指令或回写指令，对错误帧进行回写操作或者改写操作，从而实现对故障的修复；之后向主处理模块返回帧检测完成标志，返回步骤(6)；所述故障检测模块检测到待检测的SRAM型FPGA的配置接口出现故障，工作状态出现故障或者功能模块出现故障，则故障检测模块将故障信息发送给主处理模块，主处理模块将所述故障信息发送给地面测控站，若主处理模块接收到地面测控站发送的重配指令，则对待检测的SRAM型FPGA进行重配置。