專利名稱：一種宇航用cpu單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單粒子效應(yīng)測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種宇航用CPU單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)微處理器單粒子效應(yīng)測試方法有a)單機(jī)自測試法被試器件是系統(tǒng)的一部分，工作過程中同時(shí)進(jìn)行自測試，將錯(cuò)誤記錄下來；b)單機(jī)輔助控制法外部控制器檢測被試驗(yàn)器件的輸出并將結(jié)果保存到外部存儲(chǔ)器中；c)輔助控制金片法兩個(gè)相同的微處理器相繼工作，一個(gè)被輻照，另一個(gè)被屏蔽。 用外部的控制器比較并記錄兩個(gè)微處理器的輸出；d)單機(jī)控制法控制器給器件提供輸入，連續(xù)監(jiān)測其輸出，并與預(yù)期值相比；e)單機(jī)控制金片法控制器給兩個(gè)相同的器件提供相同的輸入信號(hào)，一個(gè)被輻照，另一個(gè)被屏蔽。幾種典型測試方法的比較見下表表1以往用于微處理器輻射測試中的五種方法的比較
權(quán)利要求
1.一種宇航用CPU單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法，其特征在于，包括對CPU中寄存器、內(nèi)部 Cache和運(yùn)算邏輯單元進(jìn)行單粒子效應(yīng)測試，所述寄存器的單粒子效應(yīng)測試為半靜態(tài)測試， 包括如下步驟在輻照試驗(yàn)前初始配置寄存器，在寄存器中寫入值；在輻照過程中循環(huán)地讀取并檢測寄存器中的值，如果檢測到數(shù)值發(fā)生翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤，則記錄錯(cuò)誤日志，并重新配置所述寄存器；重復(fù)執(zhí)行前一步，直到統(tǒng)計(jì)出N次翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤或輻照達(dá)到累計(jì)規(guī)定的注量時(shí)停止測試， 所述N為正整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的宇航用CPU單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法，其特征在于，所述寄存器為指令寄存器，在所述半靜態(tài)測試過程中對程序計(jì)數(shù)器和指令寄存器被連續(xù)調(diào)用，其它寄存器靜止。
3.如權(quán)利要求1或2所述的宇航用CPU單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法，其特征在于，所述N大于等于100。
4.如權(quán)利要求1所述的宇航用CPU單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法，其特征在于，所述寄存器的單粒子效應(yīng)測試為半動(dòng)態(tài)測試，包括以下步驟在寄存器A中寫入初始值；在輻照時(shí)將所述寄存器A中的初始值轉(zhuǎn)移到寄存器B和專用寄存器，再將所述初始值作為返回值返回給寄存器A ；將所述返回值與初始值作比較，若返回值與初始值不同，則統(tǒng)計(jì)單粒子事件，否則在寄存器A中寫入新值繼續(xù)測試。
5.如權(quán)利要求1所述的宇航用CPU單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法，其特征在于，所述CPU中內(nèi)部 Cache單粒子效應(yīng)測試包括步驟輻照時(shí)循環(huán)地讀取外部存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)寫入Cache ；讀取Cache中數(shù)據(jù)與所述外部存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若有不相同，則記錄內(nèi)部Cache發(fā)生了單粒子翻轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的宇航用CPU單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法，其特征在于，所述外部存儲(chǔ)器和Cache容量相同。
7.如權(quán)利要求1所述的宇航用CPU單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法，其特征在于，所述CPU中運(yùn)算邏輯單元單粒子效應(yīng)測試包括步驟事先設(shè)計(jì)一段算法程序，輻照時(shí)CPU運(yùn)行所述算法程序；將運(yùn)行結(jié)果和所述算法程序正確結(jié)果進(jìn)行比較，若結(jié)果不一致，則記錄運(yùn)算邏輯單元或其它控制部分發(fā)生了單粒子事件，并停止測試；將所述算法程序重載入CPU運(yùn)行，直到出現(xiàn)新的錯(cuò)誤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種宇航用CPU單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法，包括對單粒子現(xiàn)象較為敏感的區(qū)域CPU中寄存器、內(nèi)部Cache和運(yùn)算邏輯單元進(jìn)行單粒子效應(yīng)測試，對寄存器的單粒子效應(yīng)測試包括半靜態(tài)測試和半動(dòng)態(tài)測試。本發(fā)明通過系統(tǒng)地監(jiān)測微處理器內(nèi)部各模塊的單粒子事件發(fā)生率，可以客觀評價(jià)現(xiàn)代微處理器各個(gè)部分對單粒子效應(yīng)的敏感程度，進(jìn)一步為完整評估微處理器抗輻射能力提出參考依據(jù)，也為宇航工程中如何選用微處理器提出考核辦法，同時(shí)克服了以往測試方法中由于接口要求極其復(fù)雜，操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)困難大，常規(guī)硬件開發(fā)成本很高以致不實(shí)用的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06F11/267GK102402475SQ201010283528
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者劉燕芳, 吳文章, 宋巖, 王群勇, 白樺, 鐘征宇, 陽輝, 陳冬梅, 陳宇 申請人:北京圣濤平試驗(yàn)工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司