基于观察点与并行的故障注入模拟方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于观察点与并行的故障注入模拟方法及装置，属于集成电路故障注入模拟方法领域，为了解决现有技术的故障注入模拟方法使用单一观察点、单进程，导致模拟时间过长的缺点，进而提供了一种基于观察点与并行的故障注入模拟方法，包括：从目标电路描述代码获得测试数据；设置故障注入参数；针对测试数据设置预设个观察点，使用并行方式进行故障注入，并生成输出文件；在每段的故障注入后，在下一个观察点检测所述目标电路是否正常运行，若是，则进行下一段注入，若否，则回到上一个观察点开始下一段故障注入；分析所述输出文件，得到故障分析结果。本发明专利技术还包括一种基于观察点与并行的故障注入模拟装置。本发明专利技术适用于集成电路抗辐射性能评估。

Fault injection simulation method and device based on observation point and parallel

The invention relates to a method based on the observation point and parallel fault injection simulation method and device, belongs to the integrated circuit fault injection simulation method, in order to solve the existing technical fault injection simulation method using a single observation point, single process, lead to the shortcomings of long simulation time, and provides a simulation method based on injection and observation points parallel fault include: circuit description from the target code to get testing data; injection parameter fault; based on the test data set default observation points, the use of parallel fault injection, and generates the output file in each section of the fault injection; after the next observation point target detection circuit is normal operation, if then, the next period of injection, if not, return to a fault injection start point one observation; analysis of the output file Fault analysis results are obtained. The invention also comprises a fault injection simulation device based on observation points and parallelism. The invention is suitable for the evaluation of the radiation resistance of integrated circuits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路故障注入模拟方法，具体涉及一种基于观察点与并行的故障注入模拟方法及装置。
技术介绍
随着集成电路工艺的提高，集成电路对温度变化、各种辐射和电磁干扰的影响越来越敏感；同时，随着集成电路在航天领域的广泛应用，集成电路可靠性问题逐渐成为设计时和性能同等需要考虑的问题。在辐射粒子导致的大部分错误中，大部分是单粒子翻转(SingleEventUpset,SEU)和单粒子瞬态(SingleEventTransient,SET)导致，故障注入可以有效的评估集成电路的加固效果。现有技术中，常见的故障注入方法包括地面加速辐照实验和计算机模拟环境下的故障注入。地面加速辐照实验属于事后检验，不能够贯穿芯片设计流程当中，且成本较高。计算机模拟故障注入可以及时发现问题，定位故障节点，并且与芯片设计流程可以结合，但是传统的计算机仿真故障注入速度较慢，当故障注入次数较多，电路复杂时故障注入时间会太长。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的故障注入模拟方法使用单一观察点、单进程，导致仿真时间过长的缺点，而提出一种于观察点与并行的故障注入模拟方法和装置。基于观察点与并行的故障注入模拟方法包括：步骤一：从目标电路描述代码中获得测试数据。步骤二：通过获得的测试数据分析电路层次结构，获得变量和网线信号的信号路径。步骤三：设置故障注入参数，所述故障注入参数包括故障注入位置，故障注入类型、故障注入时间、故障注入次数、监测信号以及观察点个数；步骤四：针对所述测试数据设置预设数量的观察点，使用并行方式进行故障注入，并生成输出文件；所述设置预设数量的观察点具体包括：将一次仿真的时间依据总仿真时间平均分成预设数量个段，每段末尾作为一个观察点，每一次的故障注入位置位于上一段的观察点和距下一段的观察点一段时间之间的时刻，并在每段的故障注入后，在下一个观察点检测所述目标程序是否正常运行，若是，则进行下一段注入，若否，则回到上一个观察点开始下一次故障注入。步骤五：分析所述输出文件，得到故障分析结果。本专利技术还包括一种基于观察点与并行的故障注入模拟装置，包括：数据接收模块，用于从目标电路描述代码获得测试数据；词法分析模块，用于采用获得的测试数据分析电路层次结构，获得变量和网线信号的层次结构；参数设置模块，用于设置故障注入参数，所述故障注入参数包括故障注入位置，故障注入类型、故障注入时间、故障注入次数、监测信号以及观察点个数；故障注入模块，用于针对所述测试数据设置预设数量的观察点，使用并行方式进行故障注入，并生成输出文件；所述设置预设数量的观察点具体包括：将一次模拟的时间依据总模拟时间平均分成预设数量个段，每段末尾作为一个观察点，每一次的故障注入位置位于上一段的观察点和下一段的观察点之前的特定点之间的时刻，并在每段的故障注入后，在下一个观察点检测所述目标程序是否正常运行，若是，则进行下一段注入，若否，则回到上一个观察点开始下一次故障注入。数据分析模块，用于分析所述输出文件，得到故障分析结果。本专利技术的有益效果为：把一次的仿真时间分为多段，在每一段的末尾设置观察点，并且使用并行方法进行多个故障注入，大大提高了模拟速度，减少了模拟时间。附图说明图1是本专利技术的基于观察点与并行的故障注入仿真方法的实施例的流程图；图2是本专利技术的基于观察点与并行的故障注入仿真装置的实施例的结构示意图；图3是本专利技术的故障注入仿真装置的一个具体实施例的结构图；图4是现有技术中的故障注入方法的示意图；图5是本专利技术的实施例的故障注入方法的示意图。具体实施方式具体实施方式一：如图1所示，本实施方式的基于观察点与并行的故障注入仿真方法包括：步骤一：从目标电路描述代码获得测试数据。目标代码可以为Verilog源代码。在一个具体的实施例中，测试数据可以包括目标电路的描述源代码、测试向量。步骤二：采用获得的测试数据，分析电路的层次结构，获得变量和网线信号的信号路径。步骤三：设置故障注入参数，所述故障注入参数包括故障注入位置，故障注入类型、故障注入时间、故障注入次数、监测信号以及观察点个数；其中故障注入位置可以为在电路层次结构中的任意位置；故障注入类型可以包括SEU(单粒子翻转)以及SET(单粒子瞬态脉冲)；故障注入时间可以由工具随机生成，即故障注入时间可以为在一条时间轴上进行注入的任意时间点；监测信号可以为用户关心的电路位置处信号节点。步骤四：针对所述测试数据设置预设数量的观察点，使用并行方式进行故障注入，并生成输出文件；所述设置预设数量的观察点具体包括：将一次模拟的时间依据模拟时间平均分成预设数量个段，每段末尾作为一个观察点，每一次的故障注入位置位于上一段的观察点和下一段的观察点之前的特定点之间的时刻，并在每段的故障注入后，在下一个观察点检测所述目标程序是否正常运行，若是，则进行下一段注入，若否，则回到上一个观察点开始下一次故障注入。在实际使用中故障注入位置可以为在满足上述条件的随机时刻，“下一段的观察点之前的特定点”的理由是，需要保证从故障注入时间到观察点有足够的时间保证错误完全显现，使其与单个观察点的仿真有同样的效果。“预设数量”意味着设置的观察点数量要依据电路的复杂程度设置，电路仿真时间越长，则应设置的观察个数越多。步骤五：分析所述输出文件，得到故障分析结果。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：在步骤四中，使用并行方式进行故障注入包括同时使用至少两个VSIM进程，具体的VSIM进程可以根据处理器的性能进行设置。其中VSIM进程是仿真软件Modelsim中的主要进程，本专利技术主要使用VSIM进程。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：本专利技术的方法用于评估集成电路的抗辐射性能。在航天等领域，集成电路结构往往非常复杂，本专利技术的故障注入模拟方法的仿真速度优势可以更好地体现出来。其它步骤及参数与具体实施方式一或二之一相同。具体实施方式四：如图2所示，本实施方式的基于观察点与并行的故障注入模拟装置1包括：数据接收模块11，用于从目标电路描述代码获得测试数据；词法分析模块12，用于采用获得的测试数据分析电路层次结构，获得变量和网线信号的层次结构；参数设置模块13，用于设置故障注入参数，所述故障注入参数包括故障注入位置，故障注入类型、故障注入时间、故障注入次数、监测信号以及观察点个数；故障注入模块14，用于针对所述测试数据设置多个观察点，使用并行方式进行故障注入，并生成输出文件；所述设置多个观察点具体包括：将一次模拟的时间根据模拟时间平均分成至少多段，每段末尾作为一个观察点，每一次的故障注入位置位于上一段的观察点和距下一段的观察点一段时间之间的时刻，并在每段的故障注入后，在下一个观察点检测所述目标程序是否正常运行，若是，则进行下一段注入，若否，则回到上一个观察点开始下一次故障注入。数据分析模块15，用于分析所述输出文件，得到故障分析结果。数据接收模块与所述参数设置模块可以具有能够接收用户输入的图形界面。本专利技术一个具体实施例的结构图如图3所示，故障注入模块包括数据采集脚本以及故障注入脚本，其中数据采集脚本从参数设置模块采集故障注入参数，并将采集结果发送至故障注入脚本，以便数据采集脚本和故障注入脚本控制仿真工具进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于观察点与并行的故障注入模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：从目标电路描述代码获得测试数据；步骤二：采用获得的测试数据分析电路层次结构，获得变量和网线信号的层次结构；步骤三：设置故障注入参数，所述故障注入参数包括故障注入位置，故障注入类型、故障注入时间、故障注入次数、监测信号以及观察点个数；步骤四：针对所述测试数据设置预定数量的观察点，使用并行方式进行故障注入，并生成输出文件；所述设置预定数量的观察点具体包括：将一次模拟的时间依据总模拟时间平均分成预定数量个段，每段末尾作为一个观察点，每一次的故障注入位置位于上一段的观察点和距下一段的观察点一段时间之间的时刻，并在每段的故障注入后，在下一个观察点检测所述目标程序是否正常运行，若是，则进行下一段注入，若否，则回到上一个观察点开始下一段故障注入；步骤五：分析所述输出文件，得到故障分析结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于观察点与并行的故障注入模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：从目标电路描述代码获得测试数据；步骤二：采用获得的测试数据分析电路层次结构，获得变量和网线信号的层次结构；步骤三：设置故障注入参数，所述故障注入参数包括故障注入位置，故障注入类型、故障注入时间、故障注入次数、监测信号以及观察点个数；步骤四：针对所述测试数据设置预定数量的观察点，使用并行方式进行故障注入，并生成输出文件；所述设置预定数量的观察点具体包括：将一次模拟的时间依据总模拟时间平均分成预定数量个段，每段末尾作为一个观察点，每一次的故障注入位置位于上一段的观察点和距下一段的观察点一段时间之间的时刻，并在每段的故障注入后，在下一个观察点检测所述目标程序是否正常运行，若是，则进行下一段注入，若否，则回到上一个观察点开始下一段故障注入；步骤五：分析所述输出文件，得到故障分析结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤四中，所述使用并行方式进行故障注入包括同时使用至少两个VSIM进程。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤三中，所述故障注入时间由仿真工具随机生成，所述仿真工具为Modelsim仿真工具。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤一中，所述测试数据包括目标电路的描述源代码、测试向量。5.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法用于评估集成电路的抗辐射性能。6.一种基于观察点与并行的故障注入模拟装置，其特征在于，包括：数据接收模块，用于从目标电路描述代码获得测试数据；词法分析模块，用于采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖立伊，李安龙，赵强，齐春华，曹雪兵，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23