一种基于宇航应用的PROM评价方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于宇航应用的PROM评价方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：对元器件级进行评价；其中，元器件级评价包括存储单元评价、存储单元‑存储关联特性评价和元器件级功能性能分析；步骤二：对板级进行评价；其中，板级评价包括基本功能验证、端口时序验证、电源拉偏测试、上下电测试和与CPU匹配测试；步骤三：对编程器进行评价；其中，编程器评价包括编程器输出稳定性分析和编程后电阻一致性分析。本发明专利技术能够全面的对PROM器件进行评价，对于PROM的评价具有重要意义。

PROM evaluation method and system based on aerospace application

The invention discloses a PROM evaluation method based on Astronautical application. The method comprises the following steps: step 1: evaluating the component level; wherein the component level evaluation includes memory cell evaluation, memory cell memory correlation characteristic evaluation and component level functional performance analysis; step 2: evaluating the board level Among them, board-level evaluation includes basic function verification, port timing verification, power pull-off test, power up and down test and CPU matching test; Step 3: Programmer evaluation, which includes the stability of the programmer output and resistance consistency analysis after programming. The invention can comprehensively evaluate PROM devices and is of great significance for the evaluation of PROM.

【技术实现步骤摘要】
一种基于宇航应用的PROM评价方法及系统
本专利技术属于航空电子电路测试领域，尤其涉及一种基于宇航应用的PROM评价方法及系统。
技术介绍
PROM存储器作为一种重要的存储介质，已经被广泛应用到计算机、移动电子设备、航空工业等领域，常被用作航天电子系统中程序代码以及其他关键信息的存储。由于宇航器件特殊的工作环境，例如：器件工作过程中不可拆卸替换以及空间辐射等条件。这一方面要求PROM具有较高的可靠性，另一方面要求PROM具有空间环境适应性。因此，在PROM正式应用到航天型号任务之前，需要对PROM开展一系列的可靠性评价。在此之前，PROM的评价方法是针对不同的使用方式而侧重某一方面的内容，评价指标并不全面。因此，由专业的鉴定机构提出一套全面而有效的评价方法，统一开展对PROM的评价工作，并以此指导PROM的应用十分必要。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于宇航应用的PROM评价方法及系统，能够全面的对PROM器件进行评价，对于PROM的评价具有重要意义。本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种基于宇航应用的PROM评价方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：对元器件级进行评价；其中，元器件级评价包括存储单元评价、存储单元-存储关联特性评价和元器件级功能性能分析；步骤二：对板级进行评价；其中，板级评价包括基本功能验证、端口时序验证、电源拉偏测试、上下电测试和与CPU匹配测试；步骤三：对编程器进行评价；其中，编程器评价包括编程器输出稳定性分析和编程后电阻一致性分析。上述基于宇航应用的PROM评价方法中，在步骤一中，存储单元评价包括如下步骤：步骤S110：将PROM器件划分为四个象限位置，分别从四个象限位置及中心位置选取若干个存储单元；步骤S120：以一定电压为步进，对步骤一中选取的若干个存储单元进行扫描，测试每个存储单元的漏电流，通过漏电流得到每个存储单元的击穿电压；步骤S130：根据每个存储单元的击穿电压得到击穿电压的平均值及标准差，如果标准差除以平均值小于2％，则存储单元击穿电压一致。上述基于宇航应用的PROM评价方法中，在步骤一中，存储单元-存储关联特性评价包括如下步骤：步骤S210：将PROM器件选取若干个存储单元；步骤S220：在一定温度下将PROM器件工作不同的指定时间，得到步骤S210中选取的若干个存储单元的电阻；步骤S230：根据步骤S220中每个存储单元的电阻和不同的指定时间得到电阻随时间的漂移曲线，如果电阻漂移量小于预设值且对PROM器件的功耗影响小于预设值，则PROM的存储单元-存储关联特性稳定。上述基于宇航应用的PROM评价方法中，在步骤一中，元器件级功能性能分析包括如下步骤：步骤S310：对若干只PROM器件在-55℃、25℃和125℃条件下进行全参数测试；得到参数的最大值、最小值、平均值和标准差；若在±1标准差内的分布大于60％，则PROM器件电参数一致；步骤S320：以一定的电压分别正向和负向步进，通过电源电压极限能力试验得到PROM电源电压极限值；步骤S330：以一定时间间隔负向步进，测试PROM器件在不同操作频率下的功能，得到访问周期的极限值；步骤S340：对PROM器件进行温度冲击极限试验，得到PROM器件耐温度应力极限值；步骤S350：使PROM器件在150℃高温下不加电贮存1000h后进行电参数测试，若电参数在预设阈值内，则PROM器件通过150℃、1000h高温存储寿命试验。上述基于宇航应用的PROM评价方法中，在步骤二中，基本功能验证包括如下步骤：步骤S410：用指定的编程器将数据模板写入PROM器件；步骤S420：搭建FPGA控制系统，其中，FPGA控制系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括FPGA逻辑控制单元，MCU控制单元和PROM器件，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接，FPGA逻辑控制单元和PROM器件相连接，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接；步骤S430：通过上位机控制FPGA逻辑控制单元对写入PROM器件的数据进行读取；步骤S440：FPGA将读取的数据返回上位机并与数据模板相比较，如果读取的数据与数据模板一致，则PROM器件的基本功能正确。上述基于宇航应用的PROM评价方法中，在步骤二中，端口时序验证包括如下步骤：步骤S510：用指定的编程器将数据模板写入PROM器件；步骤S520：搭建FPGA控制系统，其中，FPGA控制系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括FPGA逻辑控制单元，MCU控制单元和PROM器件，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接，FPGA逻辑控制单元和PROM器件相连接，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接；步骤S530：通过上位机给FPGA逻辑控制单元发送不同读取方式的指令；步骤S540：FPGA逻辑控制单元执行步骤S520中的指令时，通过示波器采集PROM器件的使能引脚、地址引脚和数据引脚的波形，如果波形符合预设波形，则端口时序正确。上述基于宇航应用的PROM评价方法中，在步骤二中，电源拉偏测试包括如下步骤：步骤S610：用指定的编程器将数据模板写入PROM器件；步骤S620：搭建FPGA控制系统，其中，FPGA控制系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括FPGA逻辑控制单元，MCU控制单元和PROM器件，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接，FPGA逻辑控制单元和PROM器件相连接，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接；步骤S630：通过上位机发送PROM器件电源电压指令；步骤S640：控制板上的MCU控制单元执行步骤S620中的指令，通过调节数字电位器得到与指令相对应的电源电压；步骤S650：在步骤S640中的与指令相对应的电源电压下通过上位机控制FPGA逻辑控制单元对写入PROM器件的数据进行读取；步骤S660：FPGA逻辑控制单元将读取的数据返回上位机并与数据模板相比较，如果读取的数据与数据模板一致，则通过电源拉偏测试。上述基于宇航应用的PROM评价方法中，在步骤二中，上下电测试包括如下步骤：步骤S710：用指定的编程器将数据模板写入PROM器件；步骤S720：搭建FPGA控制系统，其中，FPGA控制系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括FPGA逻辑控制单元，MCU控制单元和PROM器件，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接，FPGA逻辑控制单元和PROM器件相连接，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接；步骤S730：连续多次对控制板进行上、下电动作；步骤S740：并在多次上、下电后通过上位机控制FPGA逻辑控制单元对写入PROM器件的数据进行读取；步骤S750：FPGA逻辑控制单元将读取的数据返回上位机并与数据模板相比较，如果读取的数据与数据模板一致，则通过上下电测试。上述基于宇航应用的PROM评价方法中，在步骤二中，与CPU匹配测试包括如下步骤：步骤S810：用指定的编程器将程序写入PROM器件；步骤S820：搭建CPU控制系统，其中，CPU控制系统包括CPU、锁存器和PROM器件，CPU、锁存器和PROM器件互相连接；步骤S830：使CPU在指定工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于宇航应用的PROM评价方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一：对元器件级进行评价；其中，元器件级评价包括存储单元评价、存储单元‑存储关联特性评价和元器件级功能性能分析；步骤二：对板级进行评价；其中，板级评价包括基本功能验证、端口时序验证、电源拉偏测试、上下电测试和与CPU匹配测试；步骤三：对编程器进行评价；其中，编程器评价包括编程器输出稳定性分析和编程后电阻一致性分析。

【技术特征摘要】
1.一种基于宇航应用的PROM评价方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一：对元器件级进行评价；其中，元器件级评价包括存储单元评价、存储单元-存储关联特性评价和元器件级功能性能分析；步骤二：对板级进行评价；其中，板级评价包括基本功能验证、端口时序验证、电源拉偏测试、上下电测试和与CPU匹配测试；步骤三：对编程器进行评价；其中，编程器评价包括编程器输出稳定性分析和编程后电阻一致性分析。2.根据权利要求1所述的基于宇航应用的PROM评价方法，其特征在于：在步骤一中，存储单元评价包括如下步骤：步骤S110：将PROM器件划分为四个象限位置，分别从四个象限位置及中心位置选取若干个存储单元；步骤S120：以一定电压为步进，对步骤一中选取的若干个存储单元进行扫描，测试每个存储单元的漏电流，通过漏电流得到每个存储单元的击穿电压；步骤S130：根据每个存储单元的击穿电压得到击穿电压的平均值及标准差，如果标准差除以平均值小于2％，则存储单元击穿电压一致。3.根据权利要求1所述的基于宇航应用的PROM评价方法，其特征在于：在步骤一中，存储单元-存储关联特性评价包括如下步骤：步骤S210：将PROM器件选取若干个存储单元；步骤S220：在一定温度下将PROM器件工作不同的指定时间，得到步骤S210中选取的若干个存储单元的电阻；步骤S230：根据步骤S220中每个存储单元的电阻和不同的指定时间得到电阻随时间的漂移曲线，如果电阻漂移量小于预设值且对PROM器件的功耗影响小于预设值，则PROM的存储单元-存储关联特性稳定。4.根据权利要求1所述的基于宇航应用的PROM评价方法，其特征在于：在步骤一中，元器件级功能性能分析包括如下步骤：步骤S310：对若干只PROM器件在-55℃、25℃和125℃条件下进行全参数测试；得到参数的最大值、最小值、平均值和标准差；若在±1标准差内的分布大于60％，则PROM器件电参数一致；步骤S320：以一定的电压分别正向和负向步进，通过电源电压极限能力试验得到PROM电源电压极限值；步骤S330：以一定时间间隔负向步进，测试PROM器件在不同操作频率下的功能，得到访问周期的极限值；步骤S340：对PROM器件进行温度冲击极限试验，得到PROM器件耐温度应力极限值；步骤S350：使PROM器件在150℃高温下不加电贮存1000h后进行电参数测试，若电参数在预设阈值内，则PROM器件通过150℃、1000h高温存储寿命试验。5.根据权利要求1所述的基于宇航应用的PROM评价方法，其特征在于：在步骤二中，基本功能验证包括如下步骤：步骤S410：用指定的编程器将数据模板写入PROM器件；步骤S420：搭建FPGA控制系统，其中，FPGA控制系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括FPGA逻辑控制单元，MCU控制单元和PROM器件，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接，FPGA逻辑控制单元和PROM器件相连接，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接；步骤S430：通过上位机控制FPGA逻辑控制单元对写入PROM器件的数据进行读取；步骤S440：FPGA将读取的数据返回上位机并与数据模板相比较，如果读取的数据与数据模板一致，则PROM器件的基本功能正确。6.根据权利要求1所述的基于宇航应用的PROM评价方法，其特征在于：在步骤二中，端口时序验证包括如下步骤：步骤S510：用指定的编程器将数据模板写入PROM器件；步骤S520：搭建FPGA控制系统，其中，FPGA控制系统包括上位机和控制板，上位机和控制板相连接，控制板包括FPGA逻辑控制单元，MCU控制单元和PROM器件，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接，FPGA逻辑控制单元和PROM器件相连接，MCU控制单元和FPGA逻辑控制单元相连接；步骤S530：通过上位机给FPG...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚男，谷瀚天，王文炎，肖爱斌，王喆，朱恒静，张洪伟，孙明，张含，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11