[發明專利]SRAM型FPGA電離總劑量輻照試驗偏置裝置

無效

• 申請號: 201110409667.3
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102540061A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 孟猛;寧永成;于慶奎;陳旭東;唐民
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G01R31/3185
• 分類號: G01R31/3185
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

技術領域

本發明涉及電離總劑量輻照試驗偏置裝置，可以用于SRAM型FPGA電離總劑量輻照試驗的加電偏置和被輻照器件的功能性檢測。

背景技術

SRAM(靜態隨機存取存儲器)型FPGA(現場可編程門陣列)是一種常用的宇航器件，在宇宙環境中，由于受到宇宙射線的輻照，器件的性能容易退化，為了檢測SRAM型FPGA在輻照下的退化性能，需要測試使器件性能退化的電離總劑量閾值。

從事電離總劑量效應試驗研究的報道主要有美國XILINX公司和歐洲SAAB試驗室，但是其公布的抗電離總劑量能力數據是基于對空白未配置的器件(blank?devices)進行試驗得到的結果；歐洲SAAB試驗室和Xilinx公司合作，采用了專門設計的檢測板、上位機檢測軟件以及IP核進行電離總劑量效應檢測，系統復雜，成本較高。因此，需要開發一種結構簡單、成本較低的測量SRAM型FPGA電離總劑量閾值的偏置裝置。

發明內容

本發明提供了一種SRAM型FPGA電離總劑量輻照試驗偏置裝置，可將FPGA配置后再進行電離總劑量輻照試驗，能夠更加真實的反映器件在太空中可能出現的狀態，且結構簡單、成本低，該裝置包括：

偏置測試板；

偏置測試板上的轉接板，用于承載被測FPGA；

偏置測試板上的配置狀態檢測單元；

偏置測試板上的程控電源；

配置管理單元。

根據本發明提供的偏置裝置，其中配置管理單元包括偏置測試板上存儲器配置管理單元，由可擦寫只讀存儲器PROM構成。

根據本發明提供的偏置裝置，其中配置管理單元還包括計算機配置管理單元，通過被測FPGA的JTAG端口對被測FPGA進行配置。

根據本發明提供的偏置裝置，其中計算機配置管理單元的優先級別高于存儲器配置管理單元。

根據本發明提供的偏置裝置，其中配置狀態檢測單元由發光管和電阻器組成。

根據本發明提供的偏置裝置，其中當偏置裝置加電后，被測FPGA和PROM被加電，存放在PROM中的程序通過被測器件的配置端口對被測FPGA自動配置。

本發明還提供一種SRAM型FPGA電離總劑量輻照試驗偏置裝置操作方法，包括：

1)將被測器件裝上輻照試驗板；

2)開啟程控電源，對輻照偏置板加電，使裝在輻照試驗板上的被測FPGA、PROM同時被加電；

3)使配置管理單元完成對被測器件的配置；

4)配置狀態管理單元檢測器件是否配置成功。

根據本發明提供的操作方法，其中步驟3)包括使存儲器配置管理單元完成對被測器件的配置。

根據本發明提供的操作方法，其中步驟3)包括使計算機配置管理單元完成對被測器件的配置。

根據本發明提供的操作方法，其中還包括將FPGA配置后進行電離總劑量輻照試驗。

采用本實施例提供的偏置裝置，可將FPGA配置后再進行電離總劑量輻照試驗，而非背景技術所述的空白未配置的器件，能夠更加真實的反映器件在太空中可能出現的狀態。

附圖說明

以下參照附圖對本發明實施例作進一步說明，其中：

圖1為根據本發明的實施例的偏置裝置的結構示意圖；

圖2為配置成功后FPGA模塊的內部狀態示意圖。

具體實施方式

本實施例提供一種SRAM型FPGA電離總劑量輻照試驗偏置裝置，如圖1所示，包括：

偏置測試板；

偏置測試板上的轉接板，用于承載被測FPGA；

偏置測試板上的存儲器配置管理單元，由可擦寫只讀存儲器PROM構成，用于存放被測FPGA的配置程序；

偏置測試板上的計算機配置管理單元，具有與存儲器配置管理單元同樣的對將被測器件進行配置的功能，通過被測FPGA的JTAG端口對被測FPGA進行配置，計算機配置管理單元的優先級別高于存儲器配置管理單元；

偏置測試板上的配置狀態檢測單元，由發光管和電阻器組成；

偏置測試板上的程控電源，由可編程多路程控電源構成，編程形成3路輸出電源，第一路給被測FPGA內核供電，并利用程控電源電流檢測功能實時、動態監測被測FPGA的內核電流，第二路給被測FPGA的I/O供電，并利用程控電源電流檢測功能實時、動態監測被測FPGA的I/O電流，第三路給輻照偏置測試板上其它部分(包括PROM)供電。