[發明專利]基于ERC32的星載軟件抗單粒子翻轉故障的測試方法

有效

• 申請號: 201711207545.X
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107992412B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 陸靈君;胡曉剛;胡浩;施雯;李曉敏
• 申請（專利權）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06F11/10;G06F8/41
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于ERC32的星載軟件抗單粒子翻轉故障的測試方法，其特征在于，該方法運行于ERC32星載軟件測試平臺，具體包括：

利用ERC32星載軟件測試平臺的ERC32芯片所自帶的TESCTR寄存器，根據程序運行區SRAM的特點設計向所述程序運行區SRAM注入EDAC一位錯和兩位錯故障的功能；

根據程序存儲區EEPROM自帶軟件鎖的特點，設計向EEPROM注入EDAC一位錯和兩位錯故障的功能，由于EEPROM只是星載軟件的存儲區，不是運行區，故EEPROM的單粒子翻轉故障需由運行在SRAM的星載軟件檢測發現；

最后將故障注入功能模塊加載到被測試的星載軟件中編譯運行，模擬星載計算機中的單粒子故障，以實現對所述星載軟件的抗單粒子功能有效性的測試；

設計向所述程序運行區SRAM注入EDAC一位錯和兩位錯故障和向EEPROM注入EDAC一位錯和兩位錯故障的功能函數時，所述功能函數具有4個傳入參數，所述傳入參數分別用于決定SRAM注入EDAC一位錯、SRAM注入EDAC兩位錯、EEPROM注入EDAC一位錯、EEPROM注入EDAC兩位錯功能是否開啟；

設計所述功能函數后，在星載軟件的開始處調用所述功能函數，并通過輸入的傳入參數開啟需要注入的單粒子故障；

將故障注入功能模塊加到被測試的星載軟件中編譯運行具體包括：

首先，在可交叉編譯的PC機中將修改后的星載軟件進行編譯得到編譯后的代碼；該修改后的星載軟件添加了所述故障注入功能模塊，且在星載軟件開始處被調用，通過傳入參數開啟了對應的需注入的單粒子故障的功能；

然后，將編譯后的代碼通過地面測試設備加載到星載計算機的SRAM中進行運行，運行后故障注入功能模塊會觸發單粒子故障中被開啟的故障；

最后，通過遙測信息得到所述星載計算機的星載軟件對各故障的處理結果，以完成所述星載軟件的抗單粒子功能有效性的測試。

2.根據權利要求1所述的基于ERC32的星載軟件抗單粒子翻轉故障的測試方法，其特征在于，向所述程序運行區SRAM注入EDAC一位錯和兩位錯故障的功能具體包括：

開啟EDAC功能的ERC32數據總線上的數據，由32位數據位、1位奇偶校驗位及7位漢明碼共40位數據組成，通過所述漢明碼對其余33位數據進行糾一檢二的EDAC校驗，得到校驗值；則：

(1)向SRAM區注入EDAC一位錯故障的功能包括：讀取指定內存的數據，計算其正確的EDAC校驗值，根據正確的校驗值，產生錯一位的EDAC校驗值，最后利用所述TESCTR寄存器向該指定內存注入所產生的錯一位的EDAC校驗值，完成向所述程序運行區SRAM區注入EDAC一位錯故障的功能；

(2)向SRAM區注入EDAC兩位錯的故障功能包括：讀取指定內存的數據，計算其正確的EDAC校驗值，然后利用所述TESCTR寄存器向該指定內存注入正確的EDAC校驗值，同時將該指定內存數據寫入錯一位的數據，根據錯一位的數據，奇偶校驗位也會錯一位，至此完成向所述程序運行區SRAM區注入EDAC兩位錯故障的功能。

3.根據權利要求1所述的基于ERC32的星載軟件抗單粒子翻轉故障的測試方法，其特征在于，EEPROM是星載計算機中的程序存儲區，運行在SRAM中的星載軟件需對其進行維護，抗單粒子翻轉故障；根據程序存儲區EEPROM自帶軟件鎖的特點，設計向EEPROM注入EDAC一位錯和兩位錯故障的功能具體包括：

由于程序存儲區EEPROM自帶軟件鎖，必須向指定地址寫入正確的數據序列，才可以開鎖，開鎖后才可以寫入數據，則：

(1)向EEPROM注入EDAC一位錯

讀取指定地址的數據后，只對前32位數據區開鎖，然后將錯一位的數據寫入該指定地址，校驗位區不開鎖，此時校驗碼仍是之前未錯數據的正確校驗，至此完成向EEPROM注入EDAC一位錯故障的功能；

(2)向EEPROM注入EDAC兩位錯

讀取指定地址的數據后，只對前32位數據區開鎖，然后將錯兩位的數據寫入該指定地址，至此完成向EEPROM注入EDAC兩位錯故障的功能。

4.根據權利要求1所述的基于ERC32的星載軟件抗單粒子翻轉故障的測試方法，其特征在于，所述地面測試設備通過串口將編譯后的代碼發送給星載計算機，由所述星載計算機的存儲在PROM中的監控軟件將編譯后的代碼加載到SRAM中。