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相较于其他各类在辐射环境中使用的芯片,基于SRAM结构FPGA具有高逻辑密度,低成本和发射后可修正与任务更新的特有优势,但存在更易受单粒子翻转效应影响的问题。由于我国在此类技术上还处于探索阶段,因此如何对SRAM-based FPGA进行单粒子翻转方面的加固并进行有效的测试评估成为一个迫切需要解决的问题。为摆脱受制于人的局面,令我国基于SRAM结构的FGPA在辐射环境中得到更好的应用,对单粒子现象及其在辐射环境中对于芯片产生的单粒子效应进行了研究和分析,同时进行了多种尝试,设计了一个可以对基于SRAM结构的FPGA进行单粒子加固,并可对单粒子加固效果进行测试的系统。使用该系统对Xilinx公司的XCV300芯片进行了误差注入仿真试验,根据辐照实测同类电路在特定注量率下的单粒子翻转截面,预估产生功能错误截面并与辐照试验测试结果进行比较,对测试系统进行一个评估。论文的主要工作包括:研究总结了SRAM-based FPGA中的单粒子翻转(single event upset, SEU)的效应机理、以及相应的SEU加固与测试的原理与方法;设计了一个可对FPGA芯片进行单粒子加固,兼具单粒子辐射试验与误差注入仿真功能的加固与测试系统。包括PC控制端软件、系统测试PCB和相关的测试电路结构;使用自行设计的测试系统对待测FPGA进行了误差注入仿真,并与相关的辐射试验测试结果进行了比较和分析。论文所设计的测试系统可更方便的进行远距离控制与电路配置更新,从而可降低测试复杂性,侧重于完善仿真注入系统。对SRAM-based FPGA而言,配置位翻转的概率与具体电路结构无关,而只与注入粒子参数有关(包括注量率、入射角度、入射面积等)。鉴于此,可以针对特定的注入粒子进行仿真即可模拟得到SRAM-based FPGA不同电路在辐照试验情况下的大致情况,能够为在辐照环境下工作的电路提供非常有用设计参考。