[發明專利]故障注入方法、故障注入器、存儲介質及故障注入系統

在審

• 申請號: 202011603468.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112596506A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 楊海鋼;賈一平;余樂;張世偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李永葉

本公開提供一種故障注入方法、故障注入器、存儲介質及故障注入系統，所述故障注入器與SRAM型FPGA通信連接，所述FPGA包括待注入電路，該方法包括：接收用戶選擇的故障注入模式，以及，所述用戶輸入的與所述故障注入模式對應的故障參數，根據所述故障注入模式和與所述故障注入模式對應的故障參數，生成故障配置文件，將所述故障配置文件注入所述FPGA的待注入電路中，實現故障注入，其中，所述故障注入模式為手動注入模式、逐位注入模式、累積注入模式中的任意一種。

技術領域

本申請涉及技術領域，尤其涉及一種故障注入方法、故障注入器、存儲介質及故障注入系統。

背景技術

靜態隨機存取存儲器（SRAM，Static Random-Access Memory）型現場可編程門陣列（FPGA，Field Programmable Gate Array）由于其可重復配置、靈活性高、資源豐富等優點，被廣泛應用于航空領域，SRAM型FPFA的內部資源由SRAM型存儲單元實現，而SRAM型的存儲單元對于空間輻射非常敏感，空間重離子和質子在其中產生的單粒子翻轉嚴重威脅了FPGA的正常運行。

單粒子翻轉是指由于單粒子輻射引起電路的邏輯狀態發生變化，即邏輯“1”變為邏輯“0”，或者，邏輯“0”變為邏輯“1”，可能導致電路的邏輯功能混亂。現有的故障注入技術可模擬的故障模式較為單一，僅關注單粒子效應下的單比特翻轉故障模擬，對于同樣常見的雙比特翻轉錯誤并沒有進行實現。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種故障注入方法、故障注入器、存儲介質及故障注入系統，可解決上述至少一個問題。

為實現上述目的，本申請實施例第一方面提供一種故障注入方法，應用于故障注入器，所述故障注入器與SRAM型FPGA通信連接，所述FPGA包括待注入電路，所述方法包括：

接收用戶選擇的故障注入模式，以及，所述用戶輸入的與所述故障注入模式對應的故障參數；

根據所述故障注入模式和與所述故障注入模式對應的故障參數，生成故障配置文件；

將所述故障配置文件注入所述FPGA的待注入電路中，實現故障注入；

其中，所述故障注入模式為手動注入模式、逐位注入模式、累積注入模式中的任意一種。

可選的，當所述故障注入模式為手動注入模式時，所述手動注入模式對應的故障參數包括故障幀、故障比特位、故障類型；

當所述故障注入模式為逐位注入模式時，所述逐位注入模式對應的故障參數包括故障幀范圍、等待時間、故障類型，所述等待時間為兩次故障注入之間的時間間隔；

當所述故障注入模式為累積注入模式時，所述累積注入模式對應的故障參數包括故障幀范圍、LET值、故障注入速度、注量、故障類型。

可選的，所述手動注入模式、逐位注入模式、累積注入模式對應的故障參數中的故障類型均為單比特翻轉、相鄰列雙比特翻轉、相鄰行雙比特翻轉、對角位雙比特翻轉中的任意一種。

可選的，所述FPGA還包括故障注入電路，所述方法還包括：

生成比特流文件，所述比特流文件包括所述故障注入電路的比特流數據和待注入電路的比特流數據，所述故障注入電路的比特流數據用于使所述故障注入電路對所述待注入電路實現故障注入，所述待注入電路的比特流數據用于在所述FPGA中劃分出可重配置區，所述可重配置區用于布局待注入電路；

將所述比特流文件下載到所述FPGA中。

可選的，所述故障配置文件包括故障注入模式、故障類型、故障總數、等待時間、故障注入速度以及故障地址，所述故障地址包括故障所在幀地址和故障所在比特位地址。

可選的，所述方法還包括：

當所述故障注入模式為累積注入模式時，獲取故障注入到所述待注入電路的次數，以及，每次故障注入到所述待注入電路后所述待注入電路出現功能中斷時的等效注量；