The invention discloses a method for repairing single event upset error in SRAM FPGA chip tracking loop. Compared with directly carrying out three mode voting directly on the output of three tracking loops, the single tracking loop can avoid an immediate correction after error occurs, and accumulation of errors causes multiple tracking loops to go wrong. The problem of correct results ensures that the errors of the three tracking loops will not accumulate. At the same time, the erroneous channel data can be simultaneously detected and corrected. The design of the FPGA tracking loop without interruption is realized, and the consistency of the working states of the three tracking loops is ensured. The design and utilization of the three modular redundancy through the tracking loop are achieved. The anti fuse FPGA three error detection and correction circuit is insensitive to single event upset. It can detect the single event upset error of tracking loop reliably and timely. Three modular redundancy and decision are implemented by FPGA software. Compared with FPGA hard three mode implementation method, circuit resources can be saved.
【技术实现步骤摘要】
一种SRAM型FPGA片内跟踪环路单粒子翻转错误修复方法
本专利技术属于可靠性设计
,具体涉及一种SRAM型FPGA片内跟踪环路单粒子翻转错误修复方法。
技术介绍
天基探测、卫星导航、航天测控等应用领域,为了获得需要的目标测量信息,信号处理系统通过需要对接收的无线电信号进行捕获和跟踪。SRAM型现场可编程门阵列(FPGA)由于其片内逻辑门、乘法器、存储器等资源丰富,被广泛用于对无线电信号捕获与跟踪复杂算法的片内实现。随着SRAM型FPGA集成度的提高,在空间辐照环境下易发生单粒子翻转效应,造成电路功能错误与故障,严重影响到应用SRAM型FPGA的电子系统工作可靠性与安全。特别是SRAM型FPGA片内的跟踪环路为带反馈的周期性更新的闭合环路,一般包括相关器、环路鉴别器、环路滤波器、本地信号生成器等实现信号处理的处理环节,一旦发生单粒子翻转错误,其错误数据将会被持续传播,难于通过对流水线电路数据排空等手段恢复跟踪环路的正常功能。张路等人在2011年《微处理机》第32卷6期第18页至20页发表的“FPGA空间容错技术研究”一文中,提出了一种对配置存储器进行动态刷新的SRAM型FPGA抗单粒子翻转方法。杨玉辰等人在2017年《空间电子技术》第14卷2期第34页至37页发表的“三模冗余反馈纠错技术在星载电路加固设计中的应用与实现”一文中,提出了一种三模冗余反馈纠错方法,提高了电路的抗单粒子翻转能力。上述方法的共有不足在于:(1)由于片内闭环跟踪电路具有记忆功能的特殊性,仅对SRAM型FPGA配置存储器进行刷新不能实现对闭环跟踪电路单粒子翻转错误的修复;(2)对 ...
【技术保护点】
1.一种跟踪环路单粒子翻转错误修复方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、在SRAM型FPGA内部对跟踪环路复制例化三份,分别接受外部输入信号并分步骤进行处理;每完成一个处理环节,得到的中间处理结果存到对应的中间寄存器;步骤2、针对3个跟踪环路的每一个处理环节对应的中间寄存器存储的中间处理结果进行判决,得到判决结果;步骤3、根据判决结果进行如下操作:a)、如果只有一个跟踪环路的中间处理结果出错,对出错的跟踪环路对应的中间寄存器进行错误纠正;b)、如果有两个或两个以上跟踪环路的中间处理结果出错,则对SRAM型FPGA进行清零复位;c)若无任何错误发生,不进行任何纠错操作。
【技术特征摘要】
1.一种跟踪环路单粒子翻转错误修复方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、在SRAM型FPGA内部对跟踪环路复制例化三份,分别接受外部输入信号并分步骤进行处理;每完成一个处理环节,得到的中间处理结果存到对应的中间寄存器;步骤2、针对3个跟踪环路的每一个处理环节对应的中间寄存器存储的中间处理结果进行判决,得到判决结果;步骤3、根据判决结果进行如下操作:a)、如果只有一个跟踪环路的中间处理结果出错,对出错的跟踪环路对应的中间寄存器进行错误纠正;b)、如果有两个或两个以上跟踪环路的中间处理结果出错,则对SRAM型FPGA进行清零复位;c)若无任何错误发生,不进行任何纠错操作。2.如权利要求1所述的跟踪环路单粒子翻转错误修复方法,其特征在于,所述步骤2中对中间处理结果进行判决,得到判决结果的具体方法为:用A、B、C分布表示3个跟踪环路的中间处理结果;S表示三模数据判决结果;将A、B、C两两按...
【专利技术属性】
技术研发人员:向锦志,崔嵬,杨焕全,周俊伟,吴嗣亮,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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