SRAM型FPGA单粒子翻转效应的故障注入系统研究的开题报告

SRAM型FPGA单粒子翻转效应的故障注入系统研究的开题报告一、研究背景随着现代电子设备逐渐趋向于高集成化、高可靠性、低功耗等方面的要求，FPGA作为一种可编程逻辑器件，被广泛应用于诸如汽车电子、航空航天、计算机网络等各个领域。但是，随着工艺尺寸的不断缩小，FPGA面临着越来越严峻的环境，例如电子束辐射、粒子重离子等带来的单粒子翻转效应（SEU）问题，这种问题可能导致FPGA出现故障，从而降低设备的可靠性和稳定性。因此，对于FPGA的SEU问题进行研究，针对其进行故障注入并找出故障点，是FPGA设计与测试领域中的热点问题。二、目的和意义本课题旨在研究SRAM型FPGA单粒子翻转效应的故障注入系统，通过分析FPGA的工作特性、SEU现象及其影响，研究故障注入技术，并对FPGA进行测试，以找出故障点。其目的在于：1.探究FPGA的SEU问题，提高FPGA的可靠性和稳定性。2.研究故障注入技术，提高FPGA的测试效率和测试可靠性。3.通过对FPGA进行测试，找出FPGA的故障点，为FPGA设计和测试提供依据和技术支持。三、主要内容和研究方法1.FPGA硬件设计：设计FPGA硬件电路，包括SRAM存储电路、时钟网络、通用逻辑元件等。2.FPGA工作特性研究：研究FPGA的工作特性，比如时序特性、功耗、电磁波辐射等。3.FPGA单粒子翻转效应研究：研究SRAM型FPGA在外部辐射条件下的单粒子翻转效应（SEU）现象，比如敏感字节、敏感序列等。4.故障注入技术研究：研究故障注入技术，包括随机注入和局部注入，比如电压脉冲、电磁波注入等方式。5.测试研究：通过故障注入技术，对FPGA进行测试，并找出FPGA的故障点。四、研究预期结果通过本研究，预期可以获得以下几点结果：1.分析FPGA的工作特性和SEU现象，提出适合FPGA的故障注入技术。2.设计故障注入系统，并在FPGA上进行测试验证。3.找出FPGA的故障点，并提出相应的解决方案。4.为FPGA设计和测试提供技术支持，并提高其可靠性和稳定性。五、参考文献1.LuZhang,WeizhengWang,HuazhongYang,WenlongLu,“FaultinjectionandanalysisonSRAM-basedFPGAforsingleeventupsets”,MicroelectronicsReliability,2015.2.XuehuaYang,QianHuang,SongHou,“AfaultinjectionsystembasedonISEforSRAM-basedFPGA”,InformationScienceandEngineering(ICISE),2010.3.ZhigangLiang,QuanweiLi,JunTang,HongweiLi,LiLi,“FPGAfaultinjectiontestingoftheSEUerrorsbasedonthetransmissionlinepulsetest”,IEEETransactionsonNuclearScience,2011.4.Q.Xu,M.Xu,andY.Shi,“Anoveltechniquefornon-intrusivefaultinjectiononFPGA-basedsystems”,in2010IEEE9thInternationalConferenceonTrust,SecurityandPrivacyinComputingandCommunications,2010.5.Q.Huang,X.Zhang,Y.Cai,Y.Tian,andF.C.Tseng,“VirtualtestingenvironmentforFPGA-basedsystems”,in2014IEEE