[發明專利]一種DSP器件單粒子翻轉效應檢測方法

有效

• 申請號: 201310308504.5
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103440185A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 江桂芳;張大宇;龔科;王健
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G06F11/22
• 分類號: G06F11/22
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

技術領域

本發明涉及一種單粒子翻轉效應檢測方法，尤其涉及一種DSP器件單粒子翻轉效應檢測方法，屬于空間通信專業技術領域。?

背景技術

DSP器件由于適合于數字信號處理，例如傅里葉變換、數字濾波算法、加密算法和編碼解碼算法等而廣泛應用于數字通信系統，在星載信號處理系統中也已經多次成功的用到了DSP。然而空間中充滿了來自宇宙的各種粒子：質子、電子、重離子、α粒子、β射線等，這些粒子會引起器件的輻射效應，DSP器件主要體現為單粒子效應和總劑量效應，本發明研究的是DSP器件單粒子翻轉效應檢測。?

國外對DSP器件單粒子翻轉檢測研究較多：文獻[1]“Radiation?Hardness?Evaluation?of?a?Class?V32-Bit?Floating-Point?Digital?Signal?Processor”采用的分模塊加向量的方法，設計了24個測試程序加幾萬個測試向量檢測圖1所示DSP器件的主要模塊單粒子效應，該測試用例過于復雜，測試用例為24個，使用的測試向量高達幾萬，同時文獻[1]測試雖然較全面，但各模塊劃分不精準，也沒有介紹如何解決故障傳遞的；文獻[2]“Single?Event?Upset?Characterization?of?the?SMJ320C6701Digital?Signal?Processor?Using?Proton?Irradiation”采用分模塊加固定數方法，設計了5個測試程序，通過JTAG口運行測試程序監測了DSP器件內部寄存器、整數運算單元、浮點運算單元、DMA控制器以及內部RAM區等5個模塊的單粒子效應，該測試方法測試用例設計較多但測試模塊較少，僅CPU模塊設計了?2個測試用例，對DSP器件重要模塊EMIF接口等沒有測試，同時，該檢測方法采用固定數的方法，接口出現故障時不便于發現；該測試方法使用JTAG運行測試用例，運行結果不便于監測；文獻[3]“Single?Event?Effects?Test?Results?for?the80C186and80C286Microprocessors?and?the?SMJ320C30and?SMJ320C40Digital?Signal?Processors”采用分模塊加簡單程序運行的檢測方法，設計了4～5個測試用例，完成了5種DSP器件幾個主要功能模塊，如算術單元、寄存器、總線和CACHE單元，但該測試采用的測試用例為簡單程序，由兩個短循環程序加NOP語句組成，發生單粒子翻轉引起錯誤時不易觀察。?

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種DSP器件單粒子翻轉效應檢測方法，通過采用分模塊加固定向量方法，在減少故障傳遞和單粒子效應試驗時間的同時，準確的檢測DSP器件內部單粒子敏感模塊和重要模塊的單粒子翻轉效應。?

本發明的技術解決方案是：一種DSP器件單粒子翻轉效應檢測方法，步驟如下：?

（1）建立由上位機、路由器、電源模塊、FPGA板、DSP器件子板組成的檢測系統，其中FPGA板和DSP器件子板置于真空罐內，電源模塊置于真空罐外上為FPGA板和DSP器件供電，上位機通過路由器與FPGA板和電源相連接用于實時監視單粒子翻轉試驗結果；?

（2）FPGA板通過接口與DSP器件通信用于對DSP器件進行控制，同時獲取DSP器件內部各模塊單粒子翻轉效應試驗的檢測數據，DSP器件配有SRAM?芯片用于運行DSP程序，FPGA器件配有FLASH芯片用于存儲FPGA程序，FPGA板配有SRAM芯片用于存儲單粒子翻轉效應試驗的檢測數據；?

（3）依次采用四個測試用例對DSP器件進行內部RAM、寄存器和HPI接口單粒子翻轉效應檢測、對DSP器件進行內部RAM、EMIF接口和串口單粒子翻轉效應檢測、對DSP器件進行CPU模塊單粒子翻轉效應檢測、對DSP器件進行PLL模塊單粒子翻轉效應檢測；?

（4）完成DSP器件單粒子翻轉效應檢測。?

本發明與現有技術相比的有益效果：?

（1）分模塊設計測試用例，在各模塊不相互干擾的情況下減少測試用例，減少各模塊單粒子翻轉檢測和中斷檢測混淆的同時，較全面的測試DSP器件內部各模塊單粒子翻轉，從而減少了單粒子翻轉試驗時間，節省了資源；?

（2）固定向量檢測方法，測試程序運行在DSP器件外部，內部程序RAM、內部數據RAM以及寄存器設置為固定向量，減少了程序設計引起的故障傳遞，每個接口輸出通過0、1交替波形，避免了接口故障時的判斷。?

附圖說明