[發(fā)明專(zhuān)利]基于ERC32的星載軟件抗單粒子翻轉(zhuǎn)故障的測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711207545.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107992412B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸靈君;胡曉剛;胡浩;施雯;李曉敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海航天測(cè)控通信研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06F11/36
• 分類(lèi)號(hào): G06F11/36;G06F11/10;G06F8/41
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明提供了一種基于ERC32的星載軟件抗單粒子翻轉(zhuǎn)故障的測(cè)試方法，運(yùn)行于ERC32星載軟件測(cè)試平臺(tái)，具體包括：利用測(cè)試平臺(tái)的ERC32芯片所自帶的TESCTR寄存器，根據(jù)程序運(yùn)行區(qū)SRAM的特點(diǎn)設(shè)計(jì)向所述程序運(yùn)行區(qū)SRAM注入EDAC一位錯(cuò)和兩位錯(cuò)故障的功能；根據(jù)程序存儲(chǔ)區(qū)EEPROM自帶軟件鎖的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)向EEPROM注入EDAC一位錯(cuò)和兩位錯(cuò)故障的功能；最后將故障注入功能模塊加載到被測(cè)試的星載軟件中編譯運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)星載軟件的抗單粒子功能有效性的測(cè)試。該方法無(wú)需留下JTAG接口，無(wú)需硬件仿真器，只需要加入一段軟件代碼，就可以可靠靈活的對(duì)星載軟件進(jìn)行抗單粒子翻轉(zhuǎn)故障的測(cè)試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及星載軟件故障測(cè)試相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于ERC32的星載軟件抗單粒子翻轉(zhuǎn)故障的測(cè)試方法。

背景技術(shù)

處于復(fù)雜空間環(huán)境中的飛行器，極易受到太陽(yáng)風(fēng)、空間電磁風(fēng)暴、空間高能粒子和宇宙射線的威脅，發(fā)生單粒子翻轉(zhuǎn)故障。運(yùn)行于其上的嵌入式軟件，諸如星載管理軟件、星務(wù)軟件等，是衛(wèi)星的控制核心，對(duì)可靠性、安全性、可維護(hù)性以及使用壽命都有著較高的要求，特別是在發(fā)生單粒子故障后應(yīng)該具備自我檢測(cè)和修復(fù)能力。

但是在軟件設(shè)計(jì)了對(duì)單粒子故障的自我檢測(cè)和修復(fù)功能后，如何在研制過(guò)程中注入單粒子故障，驗(yàn)證單粒子故障的檢測(cè)和修復(fù)功能的正確性，是必須解決的一個(gè)問(wèn)題。

星載軟件抗單粒子故障功能已經(jīng)在航天工程中得到應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)中，注入單粒子故障的方法主要依賴(lài)仿真器。該方法的缺點(diǎn)是：1.仿真器需要連接CPU的JTAG調(diào)試接口，導(dǎo)致該接口不能從硬件上屏蔽，降低了CPU的可靠性；2.仿真器是一個(gè)外部接入的設(shè)備，單粒子故障注入的正確性不能完全保證。

因此，如何使得星載軟件可以穩(wěn)定可靠地測(cè)試抗單粒子故障功能是本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于ERC32的星載軟件抗單粒子翻轉(zhuǎn)故障的測(cè)試方法，以解決現(xiàn)有的技術(shù)無(wú)法穩(wěn)定可靠地測(cè)試星載軟件抗單粒子翻轉(zhuǎn)故障功能的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于ERC32的星載軟件抗單粒子翻轉(zhuǎn)故障的測(cè)試方法，該方法運(yùn)行于ERC32星載軟件測(cè)試平臺(tái)，具體包括：

利用ERC32星載軟件測(cè)試平臺(tái)的ERC32芯片所自帶的TESCTR寄存器，根據(jù)程序運(yùn)行區(qū)SRAM的特點(diǎn)設(shè)計(jì)向所述程序運(yùn)行區(qū)SRAM注入EDAC一位錯(cuò)和兩位錯(cuò)故障的功能；

根據(jù)程序存儲(chǔ)區(qū)EEPROM自帶軟件鎖的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)向EEPROM注入EDAC一位錯(cuò)和兩位錯(cuò)故障的功能；

最后將故障注入功能模塊加載到被測(cè)試的星載軟件中編譯運(yùn)行，模擬星載計(jì)算機(jī)中的單粒子故障，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述星載軟件的抗單粒子功能有效性的測(cè)試。

較佳地，向所述程序運(yùn)行區(qū)SRAM注入EDAC一位錯(cuò)和兩位錯(cuò)故障的功能具體包括：

開(kāi)啟EDAC功能的ERC32數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)，由32位數(shù)據(jù)位、1位奇偶校驗(yàn)位及7位漢明碼共40位數(shù)據(jù)組成，通過(guò)所述漢明碼對(duì)其余33位數(shù)據(jù)進(jìn)行糾一檢二的EDAC校驗(yàn)，得到校驗(yàn)值；則：

(1)向SRAM區(qū)注入EDAC一位錯(cuò)的故障功能包括：讀取指定內(nèi)存的數(shù)據(jù)，計(jì)算其正確的EDAC校驗(yàn)值，根據(jù)正確的校驗(yàn)值，產(chǎn)生錯(cuò)一位的EDAC校驗(yàn)值，最后利用所述TESCTR寄存器向該指定內(nèi)存注入所產(chǎn)生的錯(cuò)一位的EDAC校驗(yàn)值，完成向所述程序運(yùn)行區(qū)SRAM區(qū)注入EDAC一位錯(cuò)故障的功能；

(2)向SRAM區(qū)注入EDAC兩位錯(cuò)的故障功能包括：讀取指定內(nèi)存的數(shù)據(jù)，計(jì)算其正確的EDAC校驗(yàn)值，然后利用所述TESCTR寄存器向該指定內(nèi)存注入正確的EDAC校驗(yàn)值，同時(shí)將該指定內(nèi)存數(shù)據(jù)寫(xiě)入錯(cuò)一位的數(shù)據(jù)，根據(jù)錯(cuò)一位的數(shù)據(jù)，奇偶校驗(yàn)位也會(huì)錯(cuò)一位，至此完成向所述程序運(yùn)行區(qū)SRAM區(qū)注入EDAC兩位錯(cuò)故障的功能。