[發明專利]抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA刷新電路及刷新方法

有效

• 申請號: 201410250530.1
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104051002B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 馮汝鵬;徐偉;鄭曉云;樸永杰;王紹舉;徐拓奇;金光
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G11C11/413
• 分類號: G11C11/413
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所22210
• 代理人: 陶尊新

1.抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA刷新電路，其特征是，包括BOOT存儲器和SCRUB存儲器；所述BOOT存儲器用于存儲用戶功能模塊，SCRUB存儲器用于存儲對BOOT存儲器中的配置文件重新編輯后的配置文件，所述BOOT存儲器通過數據線和控制線實現對FPGA的加載；加載完成后，FPGA內部的刷新電路周期性的控制I/O口，所述I/O口與SCRUB存儲器的控制端連接；控制SCRUB存儲器中的配置文件周期性加載到FPGA中。

2.根據權利要求1所述的一種抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA刷新電路，其特征在于，還包括外部重加載電路，當FPGA內刷新模塊發生單粒子翻轉時，通過重加載電路使FPGA正常工作。

3.根據權利要求1所述的一種抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA刷新電路，其特征在于，所述BOOT存儲器和SCRUB存儲器共用八位的數據線，控制線獨立使用。

4.根據權利要求1所述的一種抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA刷新電路，其特征在于，所述SCRUB存儲器用于存儲對BOOT存儲器中的配置文件重新編輯后的配置文件，SCRUB存儲器中重新編輯的配置文件的步驟為：

步驟A、ISE軟件生成配置文件，重新編輯生成的比特流頭文件，重新設定FAR寄存器值，保留CLB幀塊的配置數據；

步驟B、刪除生成的比特流頭文件的配置文件中BRAM幀塊配置數據，重新設定FAR寄存器值，保留BRAM內聯幀塊數據；

步驟C、刪除CRC校驗寄存器比特流文件并重新編輯配置比特流尾文件，獲得重新編輯后的配置文件。

5.使用權利要求1-4任意一項權利要求所述的一種抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA的刷新電路的刷新方法，其特征是，該方法由以下步驟實現：

步驟一、采用燒寫器將完整的配置文件燒寫到BOOT存儲器，同時刷新配置文件燒寫到SCRUB存儲器；

步驟二、對刷新電路上電后，FPGA清除內部配置數據，等待初始化完成；

步驟三、FPGA初始化成功后，BOOT存儲器開始配置數據，經過T1毫秒后，BOOT存儲器配置完成，FPGA正常工作，FPGA內的刷新模塊功能啟動；所述T1為FPGA完成一次完整配置的時間；

步驟四、T2毫秒后，FPGA進入自動刷新模塊，刷新模塊控制相應I/O口，周期性地控制SCRUB存儲器工作，所述SCRUB存儲器內的刷新配置文件將加載到FPGA中；所述T2為等待刷新的時間；

步驟五、T3毫秒后，刷新配置文件加載完成，FPGA內的刷新模塊控制SCRUB存儲器停止工作，完成一次刷新；所述T3為完成一次刷新配置需要的時間；

步驟六、重復執行步驟四和步驟五，FPGA實現周期刷新。

6.根據權利要求5所述的一種抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA的刷新電路的刷新方法，其特征在于，步驟三中，所述BOOT存儲器配置完成，將BOOT存儲器的使能信號置低，片選信號置高，BOOT存儲器停止工作。

7.根據權利要求5所述的一種抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA的刷新電路的刷新方法，其特征在于，步驟四中，所述FPGA內部刷新模塊周期性的將SCRUB存儲器使能端置高，片選信號置低，SCRUB存儲器開始工作。

8.根據權利要求5所述的一種抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA的刷新電路的刷新方法，其特征在于，步驟五中，刷新配置文件加載完成，FPGA內部刷新模塊將SCRUB存儲器的使能信號置低，片選信號置高，SCRUB存儲器停止加載工作，加載過程中FPAG正常工作，完成一次刷新。

9.根據權利要求5所述的一種抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA的刷新電路的刷新方法，其特征在于，當FPGA內部刷新模塊功能出錯，則通過外部重加載電路重新啟動FPGA，實現對FPGA的刷新。

10.根據權利要求5所述的一種抗單粒子翻轉的SRAM型FPGA的刷新電路的刷新方法，其特征在于，所述BOOT存儲器、SCRUB存儲器和FPGA的時鐘共用外部晶振，實現FPGA刷新時序的穩定性。