[发明专利]面向航空数据总线单粒子翻转故障的仿真测试系统及方法

摘要

一种面向航空数据总线单粒子翻转故障的仿真测试系统及方法。系统包括故障注入/测试模块、主控FPGA模块、被测航空数据总线模块、总线接口模块、初始配置帧数据存储模块、配置数据存储模块和故障测试结果存储模块。本发明提供的面向航空数据总线单粒子翻转故障的仿真测试系统及方法基于被测被测航空数据总线模块中SRAM型FPGA动态可重构的特点，结合本发明提出的航空单粒子翻转故障注入测试方法，根据模拟生成的翻转故障位置，对被测被测航空数据总线模块中FPGA进行单位翻转故障注入；并且测试系统能够完成对3种航空数据总线设计程序的单粒子加固性能进行测试，可以完成对多种航空数据总线设计程序的测试。

主权项

1.一种面向航空数据总线单粒子翻转故障的仿真测试系统，其特征在于：所述的仿真测试系统包括：故障注入/测试模块(1)、主控FPGA模块(2)、被测航空数据总线模块(3)、总线接口模块(4)、初始配置帧数据存储模块(5)、配置数据存储模块(6)和故障测试结果存储模块(7)，其中：故障注入/测试模块(1)通过串口与主控FPGA模块(2)相连接，用于模拟航空飞行高度器件所受的辐射水平并关联器件翻转率而实现故障生成；并且其作为整个仿真测试系统的控制模块，通过给主控FPGA模块(2)发送执行指令，控制整个仿真测试系统的开始测试、执行测试与停止测试；主控FPGA模块(2)由一片FPGA组成，与故障注入/测试模块(1)、被测航空数据总线模块(3)、初始配置帧数据存储模块(5)、配置数据存储模块(6)和故障测试结果存储模块(7)相连接；用于执行故障注入过程以及监测故障注入过程中被测航空数据总线模块(3)是否出现功能错误；被测航空数据总线模块(3)由一片Xilinx FPGA组成，该模块与主控FPGA模块(2)和总线接口模块(4)相连接，内部存有待测航空数据总线设计程序，通过SelectMAP方式与主控FPGA模块(2)连接；总线接口模块(4)拥有3种不同的航空数据总线接口，与故障注入/测试模块(1)和被测航空数据总线模块(3)相连，根据不同的被测航空数据总线设计程序选择不同的总线接口，可选的总线接口包括：ARINC429总线、CAN总线和AFDX总线接口；初始配置帧数据存储模块(5)由一片SRAM1存储芯片和一片PROM组成，当主控FPGA模块(2)接收到来自故障注入/测试模块(1)发送的初始配置帧数据提取指令时，主控FPGA模块(2)从PROM中提取全部的初始配置帧数据，并且存放到SRAM1存储芯片中；配置数据存储模块(6)由两片PROM配置存储芯片组成，分别用来存储主控FPGA模块(2)和被测航空数据总线模块(3)的配置帧数据，系统上电后自动加载主控FPGA模块(2)和被测航空数据总线模块(3)的配置程序；故障测试结果存储模块(7)与主控FPGA模块(2)相连接，由一片SRAM2存储芯片组成，用来存储故障注入测试过程中被测航空数据总线模块(3)出现功能故障时的错误信息。