[發明專利]基于配碼分析的SRAM型可編程邏輯器件敏感度分析方法

有效

• 申請號: 202011603921.9
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112464600B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 楊海鋼;賈一平;舒毅;唐潤龍;李文軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06F30/34
• 分類號: G06F30/34;G06F30/331;G06F30/327
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 鄢功軍

一種基于配碼分析的SRAM型可編程邏輯器件敏感度分析方法，包括構建敏感度分布表和分析目標設計電路敏感度分布情況。本發明的方法能夠實現碼流配置協議解析，準確定位目標可編程邏輯器件中的邏輯資源配置碼流，提供完整的協議/配碼分析功能；本發明的方法可避免更換目標器件后重新生成碼流映射表過程，同時，本方法可自動根據所選目標器件類型建立碼流映射表，并根據分析結果生成敏感度表；本發明的方法可根據目標器件中的資源類型生成的敏感度表，自動排除剔除大容量碼流中的冗余數據，提升選敏感區域/網表節點選取準確度，降低敏感度分析復雜度，縮短敏感度分析時間。

技術領域

本發明涉及可編程邏輯器件技術領域，尤其涉及一種基于配碼分析的SRAM型可編程邏輯器件敏感度分析方法。

背景技術

SRAM型可編程邏輯器件(后文簡稱位可編程邏輯器件或FPGA)被廣泛運用在航空、航天及其他一些嚴苛環境中，其中單粒子效應對FPGA系統造成了廣泛的影響。特別是復雜的電磁環境造成的單粒子軟錯誤，嚴重影響著FPGA的正常運行。因此急需一種評估FPGA系統抗單粒子軟錯誤能力的方法，在設計初期驗證評價系統加固設計，保證最終設計的安全運行。

目前現有單粒子效應分析方法常用物理仿真，輻照實驗，故障注入和電路分析四種方法，但同時面臨適用性不廣，分析結果準確度差別大、分析時間過長或實驗條件代價高且不易獲得等問題。因此，在保證評估結果準確度上平衡其他條件是當前單粒子效應分析的迫切需求。

FPGA系統的單粒子軟錯誤，可分解為單粒子閂鎖(Single Event Latch-up，SEL)，單粒子翻轉(Single Event Upset，SEU)，單粒子瞬態脈沖(Single Event Transient，SET)，單粒子功能中斷(Single Event Function Interrupt，SEFI)等情況，但其根源可被歸結為被高能量粒子擊中后發生單粒子效應、并導致系統發生上述軟錯誤現象的部位。以SRAM型FPGA為例，其配置SRAM、可配置寄存器、布線通道開關尾部保持電路、輸入輸出單元等，均可視作敏感點。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術存在如下缺陷：

1、大容量可編程邏輯器件中的位流文件中存在很多冗余的控制數據。如果冗余數據沒有得到有效剔除，那么所得到的碼流映射數據結果是不完全正確，甚至是錯誤的；

2、現有工具，包括Xilinx官方提供的JBits，外部工具雖然在碼流映射數據的準確，但并沒有對其協議拆分、碼流解析方法進行說明，導致對特定用戶電路中部分模塊實施精確碼流分析方法和手段不足；

3、對于已完成綜合、布局布線后用戶電路，相關資源與碼流配置關系敏感性分析精度不高，只能粗略確定敏感點位置。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種基于配碼分析的SRAM型可編程邏輯器件敏感度分析方法，以期部分地解決上述技術問題中的至少之一。

為了實現上述目的，作為本發明的一方面，提供了一種基于配碼分析的SRAM型可編程邏輯器件敏感度分析方法，包括構建敏感度分布表和分析目標設計電路敏感度分布情況。

其中，所述構建敏感度分布表包括：

根據目標SRAM型FPGA的邏輯資源描述文件，遍歷關鍵資源類型構建敏感度；

根據當前遍歷時所選定的目標資源，自動生成模板電路；

根據目標資源Tile類型與模板電路生成參考設計，布局/布線/生成配碼；

根據目標資源，生成空白模板電路；

根據目標資源Tile類型與空白模板電路生成對應的參考設計，布局/布線/生成配碼；

比對目標資源的模板電路和空白模板電路所生成的碼流，差分提取敏感度信息；