[發(fā)明專利]一種適用于SRAM型FPGA產(chǎn)品的系統(tǒng)級空間單粒子防護(hù)方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011185217.6 | 申請日： | 2020-10-29 |
| 公開（公告）號： | CN112447201A | 公開（公告）日： | 2021-03-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳振宇;王平;謝軍;陳忠貴;劉崇華;王金剛;田金超;馬文龍;楊聰偉;胡偉;陳三 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國空間技術(shù)研究院 |
| 主分類號： | G11C5/00 | 分類號： | G11C5/00;G11C11/412;G11C11/417 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 馬全亮 |
| 地址： | 100194 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 適用于 sram fpga 產(chǎn)品 系統(tǒng) 空間 粒子 防護(hù) 方法 | ||
1.一種適用于SRAM型FPGA產(chǎn)品系統(tǒng)級空間單粒子防護(hù)方法，其特征在于步驟如下：
(1)進(jìn)行器件空間單粒子防護(hù)設(shè)計，所述器件是指SRAM型FPGA；
(2)進(jìn)行模塊空間單粒子防護(hù)設(shè)計，所述模塊是指單機中SRAM型FPGA所在的功能模塊，即FPGA所在模塊；
(3)進(jìn)行單機空間單粒子防護(hù)設(shè)計，所述單機是指SRAM型FPGA所在單機，該單機包含F(xiàn)PGA所在模塊；
(4)進(jìn)行分系統(tǒng)空間單粒子防護(hù)設(shè)計，所述分系統(tǒng)是指SRAM型FPGA所在單機歸屬的分系統(tǒng)；
(5)進(jìn)行系統(tǒng)空間單粒子防護(hù)設(shè)計，所述系統(tǒng)是指空間飛行器整體，包含F(xiàn)PGA所在分系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于SRAM型FPGA產(chǎn)品系統(tǒng)級空間單粒子防護(hù)方法，其特征在于：進(jìn)行器件空間單粒子防護(hù)設(shè)計，具體為：
(1.1)確認(rèn)器件滿足單粒子防護(hù)基本指標(biāo)后，進(jìn)行硬件層面的器件單粒子防護(hù)設(shè)計；
(1.2)進(jìn)行參數(shù)、變量寄存器選用和處理；
(1.3)在參數(shù)、變量寄存器選用和處理后，進(jìn)行參數(shù)、寄存器、邏輯的三模冗余，如果資源條件無法實現(xiàn)全三模冗余，則對重要參數(shù)、寄存器、邏輯進(jìn)行三模冗余；
(1.4)進(jìn)行周期性定時刷新；
(1.5)在周期性定時刷新后，進(jìn)行回讀，如果全回讀無法實現(xiàn)，對配置地址寄存器回讀；
(1.6)器件復(fù)位：FPGA所在模塊給器件發(fā)送自復(fù)位信號,器件響應(yīng)該自復(fù)位信號而恢復(fù)正常，或FPGA所在模塊給器件直接實施硬復(fù)位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于SRAM型FPGA產(chǎn)品系統(tǒng)級空間單粒子防護(hù)方法，其特征在于：單粒子防護(hù)基本指標(biāo)包括SEU、SEL、SEB、SEGR防護(hù)指標(biāo)；進(jìn)行硬件層面的器件單粒子防護(hù)設(shè)計包括先后進(jìn)行的抗單粒子鎖定硬件設(shè)計和Half-Latch處理的硬件設(shè)計；
進(jìn)行參數(shù)、變量寄存器選用和處理，具體為：采用Slice替代SRL16和分布式RAM；Slice是指FPGA的最小邏輯單元，SRL16是指16bit移位寄存器查找表。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于SRAM型FPGA產(chǎn)品系統(tǒng)級空間單粒子防護(hù)方法，其特征在于：所述全三模冗余是指：對全部參數(shù)、寄存器、邏輯進(jìn)行三模冗余處理；所述重要參數(shù)、寄存器、邏輯是指：錯誤后會導(dǎo)致FPGA產(chǎn)品功能性能重大變化，無法通過周期性定時刷新和回讀恢復(fù)，也無法隨FPGA運行而獲得足夠短時間的動態(tài)更新的參數(shù)、寄存器、邏輯。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于SRAM型FPGA產(chǎn)品系統(tǒng)級空間單粒子防護(hù)方法，其特征在于：所述步驟(1.4)進(jìn)行周期性定時刷新，具體為：選擇JTAG或SelectMAP配置方式進(jìn)行周期性定時刷新；如選用SelectMAP配置方式，最初產(chǎn)生配置文件時需設(shè)置SelectMAP配置端口在配置后保持配置功能，不被復(fù)用為普通I/O口；如果資源條件無法去除BRAM的使用，對BRAM采用運算代替周期性定時刷新，縮短運算流水更新周期使其不大于定時刷新周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于SRAM型FPGA產(chǎn)品系統(tǒng)級空間單粒子防護(hù)方法，其特征在于：所述全回讀是指：對全部配置寄存器進(jìn)行回讀。所述對配置地址寄存器回讀是指：根據(jù)選用的配置方式是JTAG還是SelectMAP，相應(yīng)對JTAG或SelectMAP配置地址寄存器回讀。
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