基于碼流的軟件控制FPGA故障注入系統(tǒng)
本文選題:單粒子翻轉(zhuǎn) + 現(xiàn)場可編程邏輯門陣列; 參考:《微電子學(xué)》2017年04期
【摘要】:基于靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的現(xiàn)場可編程邏輯門陣列應(yīng)用于航天電子系統(tǒng)時(shí),易受到單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生損壞。為評估器件和電路在單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)下的可靠性,提出一種基于TCL腳本控制的故障注入系統(tǒng),可在配置碼流層面模擬單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)。介紹了該故障注入系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制和控制算法,并將該軟件控制方法與傳統(tǒng)硬件控制方法進(jìn)行對比分析。設(shè)計(jì)了一種關(guān)鍵位故障模型,從設(shè)計(jì)網(wǎng)表中提取關(guān)鍵位的位置信息,縮小了故障注入的碼流范圍。在Virtex-5開發(fā)板XUPV5-LX110T上的故障注入實(shí)驗(yàn)表明,該故障注入系統(tǒng)能有效模擬單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng),與傳統(tǒng)隨機(jī)位故障注入相比,關(guān)鍵位故障注入的故障率提高了近5倍。
[Abstract]:When the field programmable gate array based on static random access memory is applied to aerospace electronic system, it is easy to be affected by the single particle flip effect, and the stored data will be damaged. In order to evaluate the reliability of devices and circuits under the single particle flip effect, a fault injection system based on TCL script control is proposed, which can simulate the single particle flip effect at the configuration bit stream level. This paper introduces the implementation mechanism and control algorithm of the fault injection system, and compares the software control method with the traditional hardware control method. A key bit fault model is designed to extract the key bit location information from the design network table, which reduces the bit stream range of fault injection. The fault injection experiment on Virtex-5 development board XUPV5-LX110T shows that the fault injection system can effectively simulate the single particle inversion effect. Compared with the traditional random bit fault injection, the failure rate of the key bit fault injection is nearly five times higher.
【作者單位】: 北京微電子技術(shù)研究所;
【分類號】:TN791
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,本文編號:1848225
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