[發明專利]一種SPARC架構空間處理器中子效應試驗測試系統

有效

• 申請號: 201710218603.2
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN107045464B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 祝長民;陳雷;聶偉麗;蘭利東;簡貴胄;韓逸飛;王建永;周海洋;劉立全;陸振林;任永正;鄭宏超;王梟鴻;王猛
• 申請（專利權）人: 北京時代民芯科技有限公司;北京微電子技術研究所
• 主分類號: G06F11/22
• 分類號: G06F11/22;G01R31/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

1.一種SPARC架構空間處理器中子效應試驗測試系統，其特征在于：包括上位計算機(1)、外部供電電源(2)、示波器(4)、監測控制板(5)、信號連接排線(6)以及被測空間處理器(7)，所述上位計算機(1)、外部供電電源(2)、示波器(4)以及監測控制板(5)放置在監控室中，被測空間處理器(7)放置在電路板(8)上，與電路板一起放置在中子試驗堆中的輻照區域內；

信號連接排線(6)：包括供電線、數據地址線、串口數據傳輸線、復位信號線、狀態指示信號線和時鐘輸入信號線，用于連接監測控制板(5)和被測空間處理器(7)；

上位計算機(1)：接收監測控制板(5)輸出的測試結果，并進行顯示；

外部供電電源(2)：為監測控制板(5)供電；

示波器(4)：接收監測控制板(5)輸出的被測空間處理器(7)的工作電流監測信號，并進行顯示；

監測控制板(5)：存儲被測空間處理器(7)需要運行的測試程序；將外部供電電源(2)的供電電壓轉化成被測空間處理器(7)所需的工作電壓，通過信號連接排線(6)輸出給電路板(8)；在被測空間處理器(7)上電啟動或復位后，實時采集被測空間處理器(7)的測試結果，輸出給上位計算機(1)進行顯示和數據存儲；在被測空間處理器(7)上電啟動或復位后，實時采集被測空間處理器的工作電流信號，輸出給示波器(4)；

被測空間處理器(7)：上電啟動或復位后，自動循環運行監測控制板(5)內的測試程序；

所述監測控制板(5)包括RS485電平模塊(10)、供電模塊(11)、存儲器模塊(12)、處理器電流監控模塊(13)以及復位輸入信號整形模塊(14)；

RS485電平模塊(10)：通過信號連接排線(6)中的串口數據傳輸線采集被測空間處理器(7)運行測試程序后輸出的測試結果，并轉化成RS485電平信號，反饋給上位計算機(1)進行結果顯示；

供電模塊(11)：接收外部供電電源(2)的供電電壓，將其轉化成被測空間處理器(7)所需的工作電壓，通過信號連接排線(6)中的供電線輸出給電路板(8)；

存儲器模塊(12)：存儲被測空間處理器(7)需要運行的測試程序，所述測試程序包括初始化程序、寄存器堆測試程序、數學計算測試程序、指令和數據Cache測試程序，用于實現對被測空間處理器的初始化、寄存器堆測試、數學計算測試、指令和數據Cache測試；

處理器電流監控模塊(13)：實時采集被測空間處理器(7)的工作電流，并將該工作電流信號轉化為電壓信號輸出給示波器(4)；

復位輸入信號整形模塊(14)：接收狀態指示板(3)的復位信號，對該復位信號進行整形，并通過復位信號線輸出給被測空間處理器(7)。

2.根據權利要求1所述的一種SPARC架構空間處理器中子效應試驗測試系統，其特征在于：還包括狀態指示板(3)；所述狀態指示板(3)實時接收監測控制板(5)返回的被測空間處理器(7)的狀態指示信號，并進行顯示，當狀態指示信號為出錯時，向監測控制板(5)輸出復位信號；

監測控制板(5)：通過信號連接排線(6)中的狀態指示信號線實時采集被測空間處理器的狀態指示信號，并將此信號返回給狀態指示板(3)進行顯示；當接收到狀態指示板(3)的復位信號后，監測控制板(5)對該復位信號進行整形后輸出給被測空間處理器(7)，實現對被測空間處理器(7)的復位。

3.根據權利要求1所述的一種SPARC架構空間處理器中子效應試驗測試系統，其特征在于：所述寄存器堆測試程序的測試過程如下：

(4.1)按順序對每個窗口的所有寄存器賦值，當8個窗口的寄存器都賦值完成之后，再按照相同的順序從每個窗口中讀出數據，與原始寫入數據進行比較，記錄在中子輻射環境下出現的數據存儲錯誤數；

(4.2)連續執行指令集合中的各種指令，通過寄存器堆控制寄存器讀取中子輻射環境下寄存器堆EDAC檢測到的出錯數，所述指令集合中的指令包括單周期指令、多周期指令、算術/邏輯/位移指令、訪存指令、浮點指令。