一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统和方法，包括有用于配置若干组写入SRAM内的准确数据集的信息配置模块和用于往SRAM内写入、擦除和读取随机棋盘格的信息读写模块，所述准确数据集内数据依据SRAM内地址成棋盘格排列，所述信息配置模块和信息读写模块均连接有用于数据比较的并给出比较结果的FPGA，FPGA连接有上位机，所述FPGA定时往上位机传输比较结果，所述上位机包括有用于显示SRAM故障情况的PC端和示波器。本发明专利技术能够测试SRAM持续受单粒子轰击时性能的变化情况。SRAM持续受单粒子轰击时性能的变化情况。SRAM持续受单粒子轰击时性能的变化情况。

【技术实现步骤摘要】
一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统和方法


[0001]本专利技术涉及卫星或者飞行器中易失性存储器受辐射出现翻转故障，进行的性能模拟测试术领域，具体涉及一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统和方法。

技术介绍

[0002]随着飞行轨道高度的增加，卫星或者飞行器中的电子设备更容易受到高能粒子的影响，静态随机存储器(SRAM)由于其读写速度快、功耗低、高集成度等优点而被广泛应用在飞船、卫星的存储上。由于在太空环境下存在着大量的银河宇宙射线、太阳耀斑以及地磁俘获带的粒子，均会影响SRAM的性能。在太空辐射中，单粒子辐射为主要辐射效应，对设备的影响最大。
[0003]SRAM是飞船、卫星存储单元最为核心的部分，为了减少存储单元的面积，存储单元的设计会选择减少安全余量使得SRAM排布紧密，导致SRAM在辐射环境下相比于其他器件更容易发生辐射效应，应此需要一种针对SRAM受单粒子轰击时准确的测试SRAM的使用性能。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术要解决的问题是提供一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统和方法，能够测试SRAM持续受单粒子轰击时性能的变化情况。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统和方法，包括有用于配置若干组写入SRAM内的准确数据集的信息配置模块和用于往SRAM内写入、擦除和读取随机棋盘格的信息读写模块，所述准确数据集内数据依据SRAM内地址成棋盘格排列，所述信息配置模块和信息读写模块均连接有用于数据比较的并给出比较结果的FPGA，FPGA连接有上位机，所述FPGA定时往上位机传输比较结果，所述上位机包括有用于显示SRAM故障情况的PC端和示波器。
[0007]进一步的，所述FPGA通过线缆与PC端，PC端连接示波器，上位机用于通过有线网络与FPGA连接，并远程控制FPGA动作。
[0008]进一步的，S1：依据SRAM内的地址信息配置棋盘格排列的若干组准确数据集，并将一组准确数据集写入SRAM；
[0009]S2：在单粒子轰击间隙内顺序读取SRAM所有地址内数据并与准确数据集进行对比，获取出现数据翻转的翻转地址，并在翻转地址内回写与之前相同的数据；
[0010]S3；再次读取翻转地址内数据并与准确数据集进行对比，判断是否与准确数据集相同，是，控制区错区，否，存储区错误。
[0011]进一步的，若干所述准确数据集内包括有一一对应的正数据集和反数据集，所述正数据集内的数据由0和1随机构成，且正数据集内某地址内数据为1时，反数据内对应地址内数据为0。
[0012]进一步的，所述SRAM内数据的读取方法为：单粒子轰击间隙内顺序读取SRAM内所有地址内的中间数据，中间数据与准确数据集进行对比并判断是否相同，若不同，重复读取
该地址内数据并与准确数据集进行对比，并获取数据依旧出现翻转的翻转地址。
[0013]进一步的，所述SRAM为可快速读写的易失性存储器，所述顺序读取SRAM内数据和回写操作均在同一个单粒子轰击间隙内完成。
[0014]进一步的，所述单粒子单颗且连接的轰击SRAM的任意位置，用于使每次单粒子均能够准确的打SRAM上，以测试每一次单粒子轰击对SRAM的影响。
[0015]进一步的，所述S1还包括准确数据集替换步骤；包括有时间逐渐缩短的第一替换时段、第二替换时段
…
第N替换时段，以打出第一个单粒子的时刻为起始时刻，每间隔一个替换时段，SRAM内重新写入一组新的准确数据集。
[0016]进一步的，所述准确数据集内对应的正数据集和反数据集相邻写入SRAM内设置。
[0017]本专利技术具有的优点和积极效果是：
[0018]通过将信息配置模块和信息读写模块与FPGA连接，信息配置模块依据SRAM内的地址信息配置出若干准确数据集，FPGA获取准确数据集并通过信息读写模块将其写入SRAM内，FPGA控制信息读写模块在单粒子轰击的间隙内读取SRAM内数据，并与准确数据集进行对比，获取出现数据翻转的翻转地址，FPGA控制信息读写模块进行回写操作(在翻转地址内写入与之前相同的数据)，并再次读取翻转地址内数据与准确数据集进行对比，并给出测试结果，FPGA连接有上位机，FPGA将测试结果上传给上位机，上位机通过PC端和示波器显示SRAM的故障区域和翻转情况，能够测试SRAM受单粒子持续轰击时性能的变化情况。
附图说明
[0019]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0020]图1是本专利技术的一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统整体系统图；
[0021]图2是本专利技术的一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试方法的流程图；
[0022]图3是本专利技术的一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统和方法中SRAM内一个存储单元的电路图；
[0023]图4是本专利技术的一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统和方法的中SRAM的内部系统图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0026]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027]本专利技术提供一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统和方法，如图1所示，测试系统包括有用于生成准确数据集的信息配置模块，准确数据集依据SRAM的地址位成棋盘格排列。SRAM包括有用于存储数据的存储区和用于传输数据的数据的外围电路(控制区)。外围电路受到单粒子轰击出现翻转时，也会造成从0到1和从1到0的两种类型的数据变化，但外围电路在依次传输存储区的0和1数据时，传输的数据会将之前传输的数据覆盖，能够准确的检测处外围电路的翻转情况。
[0028]SRAM受到单粒子轰击翻转时，存储的数据会从0到1和从1到0的数据转变，但由于存储区内存储的数据固定，当出现0到1的翻转时，只有地址本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SRAM单粒子翻转故障模拟测试系统，其特征在于，包括有用于配置若干组写入SRAM内的准确数据集的信息配置模块和用于往SRAM内写入、擦除和读取随机棋盘格的信息读写模块，所述准确数据集内数据依据SRAM内地址成棋盘格排列，所述信息配置模块和信息读写模块均连接有用于数据比较的并给出比较结果的FPGA，FPGA连接有上位机，所述FPGA定时往上位机传输比较结果，所述上位机包括有用于显示SRAM故障情况的PC端和示波器。2.根据权利要求1所述的一种存储器单粒子翻转故障模拟测试系统，其特征在于，所述FPGA通过线缆与PC端，PC端连接示波器，上位机用于通过有线网络与FPGA连接，并远程控制FPGA动作。3.一种根据权利要求1
‑
2任意一项所述的一种存储器单粒子翻转故障模拟测试系统的存储器单粒子翻转故障模拟测试方法，其特征在于，S1：依据SRAM内的地址信息配置棋盘格排列的若干组准确数据集，并将一组准确数据集写入SRAM；S2：在单粒子轰击间隙内顺序读取SRAM所有地址内数据并与准确数据集进行对比，获取出现数据翻转的翻转地址，并在翻转地址内回写与之前相同的数据；S3；再次读取翻转地址内数据并与准确数据集进行对比，判断是否与准确数据集相同，是，控制区错区，否，存储区错误。4.根据权利要求3所述的一种存储器单粒子翻转故障模拟测试方法，其特征在于，若干所述准确数据集内包括有一一对应的正数据集和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大伟，屈粮富，姚文达，
申请(专利权)人：天津普智芯网络测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：