基于码流的软件控制FPGA故障注入系统

发布时间：2018-05-05 15:28

  本文选题：单粒子翻转 + 现场可编程逻辑门阵列　； 参考：《微电子学》2017年04期

【摘要】：基于静态随机存储器的现场可编程逻辑门阵列应用于航天电子系统时,易受到单粒子翻转效应的影响,存储数据会发生损坏。为评估器件和电路在单粒子翻转效应下的可靠性,提出一种基于TCL脚本控制的故障注入系统,可在配置码流层面模拟单粒子翻转效应。介绍了该故障注入系统的实现机制和控制算法,并将该软件控制方法与传统硬件控制方法进行对比分析。设计了一种关键位故障模型,从设计网表中提取关键位的位置信息,缩小了故障注入的码流范围。在Virtex-5开发板XUPV5-LX110T上的故障注入实验表明,该故障注入系统能有效模拟单粒子翻转效应,与传统随机位故障注入相比,关键位故障注入的故障率提高了近5倍。
[Abstract]:When the field programmable gate array based on static random access memory is applied to aerospace electronic system, it is easy to be affected by the single particle flip effect, and the stored data will be damaged. In order to evaluate the reliability of devices and circuits under the single particle flip effect, a fault injection system based on TCL script control is proposed, which can simulate the single particle flip effect at the configuration bit stream level. This paper introduces the implementation mechanism and control algorithm of the fault injection system, and compares the software control method with the traditional hardware control method. A key bit fault model is designed to extract the key bit location information from the design network table, which reduces the bit stream range of fault injection. The fault injection experiment on Virtex-5 development board XUPV5-LX110T shows that the fault injection system can effectively simulate the single particle inversion effect. Compared with the traditional random bit fault injection, the failure rate of the key bit fault injection is nearly five times higher.
【作者单位】： 北京微电子技术研究所;
【分类号】：TN791

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本文编号：1848225