基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统及方法，包括：测试单元；所述测试单元包括PC机、上位机、下位机、单粒子效应模拟源、充放电效应模拟源、电磁屏蔽单元；所述PC机通过串口与上位机相连；所述上位机通过屏蔽线与下位机相连；所述下位机安放于单粒子效应模拟源或充放电模拟源的环境中；所述PC机、上位机、电源单元安装于电磁屏蔽单元中。本发明专利技术能够在实验室模拟源辐照条件下获取SRAM存储器受单粒子效应和充放电效应综合影响下的特征参数，如翻转截面、翻转曲线、翻转阈值等信息参数，并比较器件受单粒子效应辐照后对充放电效应的影响和器件受充放电辐照后对单粒子效应的影响关系。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统及方法
本专利技术涉及单粒子和充放电效应测试
，具体地，涉及一种基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统及方法，尤其涉及一种检测SRAM存储器因单粒子效应和充放电效应造成内部存储数据翻转的测试方法。
技术介绍
SRAM器件指的是静态随机存取存储器(StaticRandom-AccessMemory,SRAM)，该结构的特点是只要保持通电，就能够保持内部存储的数据，当供电丢失时，存储的数据也随之消失。SRAM存储器因其具有读写迅速、存储容量大、功耗低等优势在卫星电子系统上得到了广泛应用，如作为星载计算机、有效载荷系统的存储器等。然而空间辐射引起的单粒子效应和充放电效应会造成星载SRAM存储器发生重启、闩锁、翻转等故障，随着卫星长寿命、高可靠要求逐步提升，对SRAM存储器单粒子效应和充放电效应地面模拟试验验证变得至关重要。SRAM器件由充放电效应造成的内部存储数据翻转和由单粒子效应造成的内部存储数据翻转在现象上非常类似，而目前已有的SRAM存储器空间辐射效应测试方法均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统，其特征在于，包括：测试单元；/n所述测试单元包括PC机、上位机、下位机、单粒子效应模拟源、充放电效应模拟源以及电磁屏蔽单元；/n所述PC机通过串口与上位机相连；/n所述上位机通过屏蔽线与下位机相连；/n所述下位机安放于单粒子效应模拟源或充放电效应模拟源的环境中；/n所述PC机、上位机、电源单元安装于电磁屏蔽单元中。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统，其特征在于，包括：测试单元；
所述测试单元包括PC机、上位机、下位机、单粒子效应模拟源、充放电效应模拟源以及电磁屏蔽单元；
所述PC机通过串口与上位机相连；
所述上位机通过屏蔽线与下位机相连；
所述下位机安放于单粒子效应模拟源或充放电效应模拟源的环境中；
所述PC机、上位机、电源单元安装于电磁屏蔽单元中。


2.根据权利要求1所述的基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统，其特征在于，所述PC机包括：PC硬件设备和控制软件；
所述PC机通过串口与上位机相连。


3.根据权利要求1所述的基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统，其特征在于，所述上位机包括：FPGA控制芯片、电源模块、OSC模块、RS422接口、与下位机通讯接口部件、Flash芯片以及JTAG接口；
所述Flash芯片用于存储上位机FPGA配置文件；
所述JTAG接口用于测试和直接配置上位机FPGA。


4.根据权利要求1所述的基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统，其特征在于，所述下位机为包括：待测SRAM电路板；
所述待测SRAM电路板包括：待测SRAM芯片、供电模块、IO口。


5.根据权利要求1所述的基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统，其特征在于，所述单粒子效应模拟源包括以下任意一个：
-重离子加速器；
-质子加速器；
-锎源；
-脉冲激光。


6.根据权利要求1所述的基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统，其特征在于，所述充放电效应模拟源包括以下任意一个：
-静电放电发生器；
-电子枪；
-放射源。


7.根据权利要求1所述的基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统，其特征在于，还包括：电源单元；
所述电源单元能够对阈值大于设定电流限制保护。


8.根据权利要求1所述的基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统，其特征在于，所述电磁屏蔽单元包括：金属板、法拉第笼。


9.一种基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试方法，其特征在于，采用权利要求1-8所述的基于FPGA的SRAM存储器单粒子和充放电效应测试系统，包括：
步骤S1：在辐照试验前搭建好测试单元，将包含待测SRAM器件的下位机设置于充放电效应模拟源环境中；
步骤S2：测试系统上电；
步骤S3：配置上位机FPGA控制模块；
步骤S4：向待测SRAM器件写入测试数据；
步骤S5：检验待测SRAM器件是否写入数据成功；
步骤S6：启动充放电效应模拟源进行辐照；
步骤S7：读取待测SRAM器件辐照后数据；
步骤S8：如果SRAM存储器内数据未发生翻转或翻转数量未达到要求，重复步骤S6-步骤S7，调整充放电模拟参数；
如果更新SRAM存储器内数据，重复步骤S4-步骤S7；
步骤S9：当放电次数或SRAM存储器内数据翻转数量达到要求时停止测试，记录充放电造成的存储数据翻转结果；
步骤S10：移动下位机至单粒子效应模拟源环境中，并搭建测试系统；
步骤S11：测试系统上电；
步骤S12：配置上位机FPGA控制模块，
步骤S13：向待测SRAM器件写入测试数据；
步骤S14：检验待测SRAM器件是否写入数据成功，若写入数据成功，进行下一步骤；若写入数据失败，检查PC机、上位机、下位机各模块并执行步骤S13；
步骤S15：启动单粒子效应模拟源进行辐照；
步骤S16：当辐照注量达到要求时停止辐照，同时停止测试；
步骤S17：再次移动下位机至充放电效应模拟源环境中，并搭建测试系统；
步骤S18：测试系统上电；
步骤S19：配置上位机FPGA控制模块；...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏京，徐骏，周博，曹康丽，李瑜婧，潘阳阳，高冬冬，费涛，刘刚，
申请(专利权)人：上海卫星装备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31