專利名稱：一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于空間輻射效應(yīng)及加固技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造工藝和技術(shù)水平的不斷提高，超大規(guī)模集成電路(VLSI)的特征尺寸(Feature Size)越來(lái)越小,其柵長(zhǎng)度、節(jié)點(diǎn)尺寸、深度、氧化層厚度等都相應(yīng)減小，同時(shí)，pn結(jié)臨界電荷也大大下降；另一方面，隨著半導(dǎo)體工藝的不斷發(fā)展，VLSI的工作頻率越來(lái)越高，工作電壓也越來(lái)越低。這些變化都使電子器件對(duì)單粒子效應(yīng)表現(xiàn)出了更強(qiáng)的敏感性。
目前，單粒子效應(yīng)是影響航天器電子系統(tǒng)性能的重要因素之一，直接影響航天器在軌效能的發(fā)揮以及安全性能。如今，為了滿足航天器高性能、強(qiáng)功能的發(fā)展需求，大多數(shù)航天器應(yīng)用了集成度更高半導(dǎo)體器件，由于超大規(guī)模集成電路Pn結(jié)單粒子效應(yīng)敏感區(qū)的不斷減小和存儲(chǔ)密度的不斷增大，使得空間單個(gè)高能粒子可能誘發(fā)兩個(gè)甚至多個(gè)節(jié)點(diǎn)的敏感區(qū)發(fā)生翻轉(zhuǎn)(即單粒子多位翻轉(zhuǎn)，MBU)，導(dǎo)致單粒子多位翻轉(zhuǎn)發(fā)生的幾率不斷增大，可能對(duì)器件造成的影響越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)航天器電子設(shè)備的效能發(fā)揮以及在軌安全等帶來(lái)一定程度的影響。于是，需對(duì)地面單粒子多位翻轉(zhuǎn)的評(píng)價(jià)手段進(jìn)行不斷完善，以滿足航天器技術(shù)不斷發(fā)展的需求。為此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有較高的數(shù)據(jù)讀取速度、較低的誤判率特點(diǎn)，可用于地面電子器件的單粒子多位翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不足(數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)讀取速度慢，誤判率高)，設(shè)計(jì)了一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要由上位機(jī)、高速測(cè)控單元、高可靠監(jiān)測(cè)單元、被測(cè)存儲(chǔ)器六部分組成，其中高可靠監(jiān)測(cè)單元包括高速緩沖接口、比對(duì)監(jiān)測(cè)器、存儲(chǔ)器回讀控制器、測(cè)控單元回讀控制器、數(shù)據(jù)緩存器、測(cè)控單元接口，其邏輯連接關(guān)系如圖I所示。所述單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連接關(guān)系如下上位機(jī)和高速測(cè)控單元連接，經(jīng)測(cè)控單元接口后分別與存儲(chǔ)器回讀控制器和測(cè)控單元回讀控制器連接；存儲(chǔ)器回讀控制器經(jīng)高速緩沖接口與被測(cè)存儲(chǔ)器連接，同時(shí)經(jīng)數(shù)據(jù)緩存器后與比對(duì)監(jiān)測(cè)器連接；測(cè)控單元回讀控制器經(jīng)數(shù)據(jù)緩存器后與比對(duì)監(jiān)測(cè)器連接；同時(shí)比對(duì)監(jiān)測(cè)器與測(cè)控單元接口連接；所述單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作過(guò)程如下首先，上位機(jī)通過(guò)高速測(cè)控單元向被測(cè)存儲(chǔ)器中寫(xiě)入初始數(shù)據(jù)，并在高速測(cè)控單元存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)；然后在上位機(jī)的控制指令下，高速測(cè)控單元通過(guò)測(cè)控單元接口對(duì)被測(cè)存儲(chǔ)器發(fā)出監(jiān)測(cè)指令，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)和相應(yīng)存儲(chǔ)單元的地址；接著在存儲(chǔ)器回讀控制器的回讀控制指令下，將被測(cè)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)和地址經(jīng)高速緩沖接口送到數(shù)據(jù)緩存器；同時(shí)，測(cè)控單元回讀控制器從高速測(cè)控單元讀取備份數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)緩存器；最后，比對(duì)監(jiān)測(cè)器從數(shù)據(jù)緩存器中按“邏輯頁(yè)”讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行并行比對(duì)，若發(fā)生了單粒子多位翻轉(zhuǎn)，則將單粒子翻轉(zhuǎn)數(shù)和相應(yīng)存儲(chǔ)單元的地址進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并通過(guò)測(cè)控單元接口上傳到上位機(jī)進(jìn)行顯示和保存。所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括電流監(jiān)測(cè)單元，電流監(jiān)測(cè)單元分別與高速測(cè)控單元和被測(cè)存儲(chǔ)器連接；電流監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)存儲(chǔ)器的工作電流，并經(jīng)高速測(cè)控單元將工作電流值上傳到上位機(jī)進(jìn)行顯示、保存。所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括溫度監(jiān)測(cè)單元，溫度監(jiān)測(cè)單元分別與高速測(cè)控單元和被測(cè)存儲(chǔ)器連接；溫度監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)存儲(chǔ)器的工作溫度，并經(jīng)高速測(cè)控單元將工作溫度值上傳到上位機(jī)進(jìn)行顯示、保存。其中被測(cè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元采用以下方法進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)首先對(duì)被測(cè)存儲(chǔ)器的存 儲(chǔ)單元按“頁(yè)地址”進(jìn)行邏輯分組，即將內(nèi)部所有存儲(chǔ)單元按每頁(yè)2KBytes大小劃分，那么存儲(chǔ)單元的邏輯地址可表示為“頁(yè)地址+頁(yè)內(nèi)地址”;若記同一頁(yè)n內(nèi)同一字節(jié)單元i的內(nèi)部相對(duì)偏移地址為j，那么存儲(chǔ)陣列中該存儲(chǔ)單元的邏輯地址可用數(shù)組d (n，i，j)表示，經(jīng)上述處理后所有的存儲(chǔ)單元按邏輯頁(yè)排列。其中高速測(cè)控單元通過(guò)測(cè)控單元接口對(duì)存儲(chǔ)器回讀控制器實(shí)時(shí)發(fā)出監(jiān)測(cè)指令，通過(guò)存儲(chǔ)器回讀控制器對(duì)被測(cè)對(duì)象的頁(yè)數(shù)據(jù)，采用頁(yè)并行讀取的方式進(jìn)行讀取，并存入數(shù)據(jù)緩存器中，同時(shí)，高可靠監(jiān)測(cè)單元在高速測(cè)控單元的指令下，從高速測(cè)控單元的備份存儲(chǔ)器中讀取整頁(yè)的原始數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)緩存器；接著在比對(duì)監(jiān)測(cè)器中進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)比對(duì)不一致時(shí)，即可判斷發(fā)生了單粒子翻轉(zhuǎn)，若出現(xiàn)連續(xù)兩個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)單元發(fā)生了比對(duì)不一致，則說(shuō)明發(fā)生了單粒子多位翻轉(zhuǎn)，統(tǒng)計(jì)并記錄翻轉(zhuǎn)數(shù)及翻轉(zhuǎn)地址。其中判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)生翻轉(zhuǎn)及統(tǒng)計(jì)翻轉(zhuǎn)數(shù)和地址的具體方法如下①首先向被測(cè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元寫(xiě)入初始數(shù)據(jù)，并將初始數(shù)據(jù)保存在被測(cè)存儲(chǔ)器；②在輻照試驗(yàn)過(guò)程中，回讀被監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)單元的字節(jié)數(shù)據(jù)，與初始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較是否一致，如果數(shù)據(jù)不一致，則表明該數(shù)據(jù)單元發(fā)生了單粒子翻轉(zhuǎn)(SEU)；③統(tǒng)計(jì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的錯(cuò)誤數(shù)、錯(cuò)誤地址，在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，同一地址單元i翻轉(zhuǎn)前的數(shù)據(jù)Si取反和翻轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)Si+1進(jìn)行邏輯與操作，得到相應(yīng)的一組新序列Ti，設(shè)j為T(mén)i序列的內(nèi)部相對(duì)偏移地址，那么若T (i，j)的值為1，則說(shuō)明Ti序列中第j位的數(shù)據(jù)發(fā)生了 0 — I翻轉(zhuǎn)；若T (i，j)的值為0，則說(shuō)明Ti序列中第j位的數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)生0 — I翻轉(zhuǎn)；若連續(xù)兩個(gè)及以上相對(duì)偏移地址對(duì)應(yīng)測(cè)存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，則記錄其翻轉(zhuǎn)地址；同理，若將Si和Si+1取反后的值進(jìn)行邏輯與操作，得到相應(yīng)的一組新序列為Ji，設(shè)k為Ji序列的內(nèi)部相對(duì)偏移位置，那么若J (i，k)的值為1，則說(shuō)明Ji序列中第j位的數(shù)據(jù)發(fā)生了 1 — 0翻轉(zhuǎn)；若J (i，k)的值為0，則說(shuō)明Ji序列中第j位的數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)生I — 0翻轉(zhuǎn)；若連續(xù)兩個(gè)及以上相對(duì)偏移地址對(duì)應(yīng)測(cè)存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，則記錄其翻轉(zhuǎn)地址并統(tǒng)計(jì)以上兩種操作的翻轉(zhuǎn)地址。
本發(fā)明的有益效果本系統(tǒng)采用軟硬件相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)。軟件上，以“頁(yè)”(邏輯頁(yè)，每頁(yè)按2KBytes大小劃分)為單位讀取數(shù)據(jù)，并在出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，只對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的某一頁(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫(xiě)，而不是整個(gè)存儲(chǔ)空間的數(shù)據(jù)重寫(xiě)，從而能夠有效提高數(shù)據(jù)讀取、重寫(xiě)的速度；硬件上，采用高速的數(shù)據(jù)緩沖器和數(shù)據(jù)接口，通過(guò)存儲(chǔ)器直接訪問(wèn)方式(DMA)讀取數(shù)據(jù)，這種方式能夠較快速、較準(zhǔn)確地回讀存儲(chǔ)器翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。同時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有溫度采集以及大電流監(jiān)測(cè)和防護(hù)的功能，可全面、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)單粒子多位翻轉(zhuǎn)的試驗(yàn)評(píng)價(jià)，滿足電子器件在空間應(yīng)用的性能評(píng)價(jià)需求。


圖I是單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)軟件并行結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要由上位機(jī)、高速測(cè)控單元、高可靠監(jiān)測(cè)單元、被測(cè)存儲(chǔ)器六部分組成，其中高可靠監(jiān)測(cè)單元包括高速緩沖接口、比對(duì)監(jiān)測(cè)器、存儲(chǔ)器回讀控制器、測(cè)控單元回讀控制器、數(shù)據(jù)緩存器、測(cè)控單元接口，其邏輯連接關(guān)系如圖I所示。所述單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連接關(guān)系如下上位機(jī)和高速測(cè)控單元連接，經(jīng)測(cè)控單元接口后分別與存儲(chǔ)器回讀控制器和測(cè)控單元回讀控制器連接；存儲(chǔ)器回讀控制器經(jīng)高速緩沖接口與被測(cè)存儲(chǔ)器連接，同時(shí)經(jīng)數(shù)據(jù)緩存器后與比對(duì)監(jiān)測(cè)器連接；測(cè)控單元回讀控制器經(jīng)數(shù)據(jù)緩存器后與比對(duì)監(jiān)測(cè)器連接；同時(shí)比對(duì)監(jiān)測(cè)器與測(cè)控單元接口連接；所述單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作過(guò)程如下首先，上位機(jī)通過(guò)高速測(cè)控單元向被測(cè)存儲(chǔ)器中寫(xiě)入初始數(shù)據(jù)，并在高速測(cè)控單元存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)；然后在上位機(jī)的控制指令下，高速測(cè)控單元通過(guò)測(cè)控單元接口對(duì)被測(cè)存儲(chǔ)器發(fā)出監(jiān)測(cè)指令，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)和相應(yīng)存儲(chǔ)單元的地址；接著在存儲(chǔ)器回讀控制器的回讀控制指令下，將被測(cè)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)和地址經(jīng)高速緩沖接口送到數(shù)據(jù)緩存器；同時(shí)，測(cè)控單元回讀控制器從高速測(cè)控單元讀取備份數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)緩存器；最后，比對(duì)監(jiān)測(cè)器從數(shù)據(jù)緩存器中按“邏輯頁(yè)”讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行并行比對(duì)，若發(fā)生了單粒子多位翻轉(zhuǎn)，則將單粒子翻轉(zhuǎn)數(shù)和相應(yīng)存儲(chǔ)單元的地址進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并通過(guò)測(cè)控單元接口上傳到上位機(jī)進(jìn)行顯示和保存?？臻g單粒子多位翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，用本發(fā)明的監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)器件的單粒子多位翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。首先將單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)裝置放置于實(shí)驗(yàn)室模擬源輻照條件下，然后進(jìn)行單粒子輻照試驗(yàn)，并利用本發(fā)明的監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)單粒子多位翻轉(zhuǎn)。其具體試驗(yàn)過(guò)程如下①選擇輻照模擬源。②將單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)裝置放置在模擬源輻照?qǐng)鲋?，同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)加電，初始化系統(tǒng)所有參數(shù)，驅(qū)動(dòng)所有器件進(jìn)入正常工作狀態(tài)。③上位機(jī)經(jīng)高速測(cè)控單元向被測(cè)存儲(chǔ)器(SRAM、DRAM、Flash、EEPROM等)中寫(xiě)入初始數(shù)據(jù)(55H或AAH)，并在高速測(cè)控單元中存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)；然后利用模擬源進(jìn)行輻照。
④在輻照試驗(yàn)過(guò)程中，利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高可靠監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的回讀和比對(duì)。具體如下步驟一高速測(cè)控單元發(fā)出監(jiān)測(cè)指令，高可靠監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)存儲(chǔ)器，在控制指令下，被測(cè)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)按“邏輯頁(yè)”經(jīng)高速緩沖接口送到數(shù)據(jù)緩存器，然后在比對(duì)監(jiān)測(cè)器的控制指令下，對(duì)所有不同邏輯頁(yè)的數(shù)據(jù)，以并行的方式同時(shí)與備份數(shù)據(jù)頁(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷其數(shù)據(jù)與初始數(shù)據(jù)是否一致，若數(shù)據(jù)一致，則進(jìn)行下次輻照，進(jìn)行步驟二；若數(shù)據(jù)不一致，且一個(gè)字節(jié)內(nèi)的連續(xù)兩個(gè)及以上比特位出現(xiàn)了比對(duì)錯(cuò)誤，則表明發(fā)生了多位翻轉(zhuǎn)。統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤地址并將結(jié)果上傳至上位機(jī)后，重新寫(xiě)入原始數(shù)據(jù)再進(jìn)行下次輻照測(cè)試，進(jìn)行步驟二。同時(shí)，在輻照試驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)存儲(chǔ)器的工作溫度和功耗電流，并將監(jiān)測(cè)值上傳到上位機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)并顯示。注意，在重新寫(xiě)入數(shù)據(jù)的過(guò)程中，為了提高寫(xiě)入的速度，僅對(duì)發(fā)生數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)的邏輯頁(yè)進(jìn)行重新寫(xiě)操作，而不是所有頁(yè)都進(jìn)行寫(xiě)操作。判斷數(shù)據(jù)是否翻轉(zhuǎn)及統(tǒng)計(jì)翻轉(zhuǎn)數(shù)和地址的過(guò)程如下 在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，同一地址單元i翻轉(zhuǎn)前的數(shù)據(jù)Si取反和翻轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)Si+1進(jìn)行邏輯與操作，得到相應(yīng)的一組新序列Ti，設(shè)j為T(mén)i序列的內(nèi)部相對(duì)偏移地址，那么 若T (i，j)的值為1，則說(shuō)明Ti序列中第j位的數(shù)據(jù)發(fā)生了 0 — I翻轉(zhuǎn)； 若T (i，j)的值為0，則說(shuō)明Ti序列中第j位的數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)生0 — I翻轉(zhuǎn)；若連續(xù)兩個(gè)及以上相對(duì)偏移地址對(duì)應(yīng)測(cè)存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，則記錄其翻轉(zhuǎn)地址；同理，若將Si和Si+1取反后的值進(jìn)行邏輯與操作，得到相應(yīng)的一組新序列為Ji，設(shè)k為Ji序列的內(nèi)部相對(duì)偏移位置，那么 若J (i，k)的值為1，則說(shuō)明Ji序列中第j位的數(shù)據(jù)發(fā)生了 1 — 0翻轉(zhuǎn)； 若J (i，k)的值為0，則說(shuō)明Ji序列中第j位的數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)生I — 0翻轉(zhuǎn)；若連續(xù)兩個(gè)及以上相對(duì)偏移地址對(duì)應(yīng)測(cè)存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，則記錄其翻轉(zhuǎn)地址。進(jìn)行完以上兩個(gè)邏輯運(yùn)算后統(tǒng)計(jì)二者的翻轉(zhuǎn)地址，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果經(jīng)高速測(cè)控單元上傳至上位機(jī)進(jìn)行顯示、保存。步驟二 若模擬源的能量和測(cè)試點(diǎn)沒(méi)有達(dá)到試驗(yàn)要求，則重新選取模擬源能量和測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行步驟一，繼續(xù)進(jìn)行輻照試驗(yàn)，直到滿足試驗(yàn)要求結(jié)束試驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)主要由上位機(jī)、高速測(cè)控單元、高可靠監(jiān)測(cè)單元、被測(cè)存儲(chǔ)器六部分組成，其中高可靠監(jiān)測(cè)單元包括高速緩沖接口、比對(duì)監(jiān)測(cè)器、存儲(chǔ)器回讀控制器、測(cè)控單元回讀控制器、數(shù)據(jù)緩存器、測(cè)控單元接口 ；上位機(jī)和高速測(cè)控單元連接，經(jīng)測(cè)控單元接口后分別與存儲(chǔ)器回讀控制器和測(cè)控單元回讀控制器連接；存儲(chǔ)器回讀控制器經(jīng)高速緩沖接口與被測(cè)存儲(chǔ)器連接，同時(shí)經(jīng)數(shù)據(jù)緩存器后與比對(duì)監(jiān)測(cè)器連接；測(cè)控單元回讀控制器經(jīng)數(shù)據(jù)緩存器后與比對(duì)監(jiān)測(cè)器連接；同時(shí)比對(duì)監(jiān)測(cè)器與測(cè)控單元接口連接；所述單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作過(guò)程如下 首先，上位機(jī)通過(guò)高速測(cè)控單元向被測(cè)存儲(chǔ)器中寫(xiě)入初始數(shù)據(jù)，并在高速測(cè)控單元存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)；然后在上位機(jī)的控制指令下，高速測(cè)控單元通過(guò)測(cè)控單元接口對(duì)被測(cè)存儲(chǔ)器發(fā)出監(jiān)測(cè)指令，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)和相應(yīng)存儲(chǔ)單元的地址；接著在存儲(chǔ)器回讀控制器的回讀控制指令下，將被測(cè)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)和地址經(jīng)高速緩沖接口送到數(shù)據(jù)緩存器；同時(shí)，測(cè)控單元回讀控制器從高速測(cè)控單元讀取備份數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)緩存器；最后，比對(duì)監(jiān)測(cè)器從數(shù)據(jù)緩存器中按“邏輯頁(yè)”讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行并行比對(duì)，若發(fā)生了單粒子多位翻轉(zhuǎn)，則將單粒子翻轉(zhuǎn)數(shù)和相應(yīng)存儲(chǔ)單元的地址進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并通過(guò)測(cè)控單元接口上傳到上位機(jī)進(jìn)行顯示和保存。
2.如權(quán)利要求I所述的一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括電流監(jiān)測(cè)單元，電流監(jiān)測(cè)單元分別與高速測(cè)控單元和被測(cè)存儲(chǔ)器連接；電流監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)存儲(chǔ)器的工作電流，并經(jīng)高速測(cè)控單元將工作電流值上傳到上位機(jī)進(jìn)行顯示、保存。
3.如權(quán)利要求I所述的一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括溫度監(jiān)測(cè)單元，溫度監(jiān)測(cè)單元分別與高速測(cè)控單元和被測(cè)存儲(chǔ)器連接；溫度監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)存儲(chǔ)器的工作溫度，并經(jīng)高速測(cè)控單元將工作溫度值上傳到上位機(jī)進(jìn)行顯示、保存。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，其中被測(cè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元采用以下方法進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)首先對(duì)被測(cè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元按“頁(yè)地址”進(jìn)行邏輯分組，即將內(nèi)部所有存儲(chǔ)單元按每頁(yè)2KBytes大小劃分，那么存儲(chǔ)單元的邏輯地址可表示為“頁(yè)地址+頁(yè)內(nèi)地址”;若記同一頁(yè)η內(nèi)同一字節(jié)單元i的內(nèi)部相對(duì)偏移地址為j，那么存儲(chǔ)陣列中該存儲(chǔ)單元的邏輯地址可用數(shù)組d (n, i，j)表示，經(jīng)上述處理后所有的存儲(chǔ)單元按邏輯頁(yè)排列。
5.如權(quán)利要求4所述的一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，其中高速測(cè)控單元通過(guò)測(cè)控單元接口對(duì)存儲(chǔ)器回讀控制器實(shí)時(shí)發(fā)出監(jiān)測(cè)指令，通過(guò)存儲(chǔ)器回讀控制器對(duì)被測(cè)對(duì)象的頁(yè)數(shù)據(jù)，采用頁(yè)并行讀取的方式進(jìn)行讀取，并存入數(shù)據(jù)緩存器中，同時(shí)，高可靠監(jiān)測(cè)單元在高速測(cè)控單元的指令下，從高速測(cè)控單元的備份存儲(chǔ)器中讀取整頁(yè)的原始數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)緩存器；接著在比對(duì)監(jiān)測(cè)器中進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)比對(duì)不一致時(shí)，即可判斷發(fā)生了單粒子翻轉(zhuǎn)，若出現(xiàn)連續(xù)兩個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)單元發(fā)生了比對(duì)不一致，則說(shuō)明發(fā)生了單粒子多位翻轉(zhuǎn)，統(tǒng)計(jì)并記錄翻轉(zhuǎn)數(shù)及翻轉(zhuǎn)地址。
6.如權(quán)利要求5所述的一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，其中判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)生翻轉(zhuǎn)及統(tǒng)計(jì)翻轉(zhuǎn)數(shù)和地址的具體方法如下 ①首先向被測(cè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元寫(xiě)入初始數(shù)據(jù)，并將初始數(shù)據(jù)保存在被測(cè)存儲(chǔ)器；②在輻照試驗(yàn)過(guò)程中，回讀被監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)單元的字節(jié)數(shù)據(jù)，與初始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較是否一致，如果數(shù)據(jù)不一致，則表明該數(shù)據(jù)單元發(fā)生了單粒子翻轉(zhuǎn)(SEU)； ③統(tǒng)計(jì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的錯(cuò)誤數(shù)、錯(cuò)誤地址，在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，同一地址單元i翻轉(zhuǎn)前的數(shù)據(jù)Si取反和翻轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)Si+1進(jìn)行邏輯與操作，得到相應(yīng)的一組新序列Ti，設(shè)j為T(mén)i序列的內(nèi)部相對(duì)偏移地址，那么 若T (i，j)的值為1，則說(shuō)明Ti序列中第j位的數(shù)據(jù)發(fā)生了 O — I翻轉(zhuǎn)； 若T (i, j)的值為O，則說(shuō)明Ti序列中第j位的數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)生O — I翻轉(zhuǎn)； 若連續(xù)兩個(gè)及以上相對(duì)偏移地址對(duì)應(yīng)測(cè)存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，則記錄其翻轉(zhuǎn)地址； 同理，若將Si和Si+1取反后的值進(jìn)行邏輯與操作，得到相應(yīng)的一組新序列為Ji，設(shè)k為Ji序列的內(nèi)部相對(duì)偏移位置，那么 若J (i，k)的值為1，則說(shuō)明Ji序列中第j位的數(shù)據(jù)發(fā)生了 I — O翻轉(zhuǎn)； 若J (i，k)的值為O，則說(shuō)明Ji序列中第j位的數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)生I — O翻轉(zhuǎn)； 若連續(xù)兩個(gè)及以上相對(duì)偏移地址對(duì)應(yīng)測(cè)存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，則記錄其翻轉(zhuǎn)地址并統(tǒng)計(jì)以上兩種操作的翻轉(zhuǎn)地址。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不足，設(shè)計(jì)了一種單粒子多位翻轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要由上位機(jī)、高速測(cè)控單元、高可靠監(jiān)測(cè)單元、被測(cè)存儲(chǔ)器六部分組成，其中高可靠監(jiān)測(cè)單元包括高速緩沖接口、比對(duì)監(jiān)測(cè)器、存儲(chǔ)器回讀控制器、測(cè)控單元回讀控制器、數(shù)據(jù)緩存器、測(cè)控單元接口；上位機(jī)和高速測(cè)控單元連接，經(jīng)測(cè)控單元接口后分別與存儲(chǔ)器回讀控制器和測(cè)控單元回讀控制器連接；存儲(chǔ)器回讀控制器經(jīng)高速緩沖接口與被測(cè)存儲(chǔ)器連接，同時(shí)經(jīng)數(shù)據(jù)緩存器后與比對(duì)監(jiān)測(cè)器連接；測(cè)控單元回讀控制器經(jīng)數(shù)據(jù)緩存器后與比對(duì)監(jiān)測(cè)器連接；同時(shí)比對(duì)監(jiān)測(cè)器與測(cè)控單元接口連接。
文檔編號(hào)G01R31/317GK102967823SQ20121046119
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者薛玉雄, 安恒, 傅丹膺, 楊生勝, 陳羅婧, 袁春柱, 陳磊, 馮展祖, 把得東, 曹洲 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一〇研究所, 航天東方紅衛(wèi)星有限公司