[发明专利]一种FPGA故障检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电路容错技术领域，特别涉及一种现场可编程逻辑门阵列(FPGA)故障检测方法和装置。

背景技术

FPGA芯片成本低，具有重复编程的灵活性等优点，被广泛的应用在信号处理，控制，数据传输等领域。在FPGA芯片的工作场景中，受外界环境高温，电磁环境恶劣，以及芯片供电或者接口信号过冲等因素影响，随着FPGA芯片运行时间越来越长，FPGA芯片内的晶体管电路等会受到损坏，进而导致FPGA芯片内的寄存器(reg)，查找表(lut)，随机存储器(RAM)，乘法器(DSP)，锁相环(PLL)，串行收发器(SERDES)，信号驱动器(BUFFER)等硬件电路资源故障，使得FPGA芯片无法正常工作。

FPGA芯片内部硬件电路资源故障后，用户并不能主动觉察，只有在使用该FPGA芯片，发现该FPGA芯片无法正常工作时，才能确定该FPGA芯片的内部硬件电路资源故障。而且，当发现FPGA芯片故障后，只有将故障的FPGA芯片返回到生产厂家，通过对FPGA芯片照X光，才能确定FPGA芯片内部故障的硬件电路资源，检测成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种FPGA故障检测方法，该方法能够检测出FPGA芯片内部故障的硬件电路资源，且成本较低。

为了达到上述目的，本发明提供了一种FPGA故障检测方法，该方法包括：

加载预先生成的FPGA芯片检测软件；

使用所述FPGA芯片检测软件对FPGA芯片进行故障检测；

获取FPGA芯片检测软件对FPGA芯片的故障检测结果，根据获取的FPGA芯片检测结果确定FPGA芯片中故障的硬件电路。

本发明还提供了一种FPGA故障检测装置，该装置包括：软件加载单元、故障检测单元、故障确定单元；

所述软件加载单元，用于加载预先生成的FPGA芯片检测软件；

所述故障检测单元，用于使用所述FPGA芯片检测软件对FPGA芯片进行故障检测；

所述故障确定单元，用于获取FPGA芯片检测软件对FPGA芯片的故障检测结果，根据获取的FPGA芯片检测结果确定FPGA芯片中故障的硬件电路。

由上面的技术方案可知，本发明中，通过预先生成FPGA芯片检测软件并加载到待检测的FPGA芯片中，使用该FPGA芯片检测软件对待检测的FPGA芯片中的硬件电路进行故障检测，从而能够检测出FPGA芯片内部故障的硬件电路，而且成本比较低。

附图说明

图1是本发明实施例FPGA故障检测方法流程图；

图2是本发明实施例对DSP的故障检测示意图；

图3是本发明实施例对RAM的故障检测示意图；

图4是本发明实施例对PLL的故障检测示意图；

图5是本发明实施例对BUFFER的故障检测示意图；

图6是本发明实施例对SERDES的故障检测示意图；

图7是本发明实施例对FPGA中的一行reg和lut检测流程示意图；

图8是本发明实施例FPGA故障检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。

参见图1，图1是本发明实施例FPGA故障检测方法流程图，包括以下步骤：

步骤101、加载预先生成的FPGA芯片检测软件；

步骤102、使用所述FPGA芯片检测软件对FPGA芯片进行故障检测；

步骤103、获取FPGA芯片检测软件对FPGA芯片的故障检测结果，根据获取的FPGA芯片检测结果确定FPGA芯片中故障的硬件电路。

图1所示本发明实施例中，在步骤101之前，还需要先对FPGA的IOBUS接口进行检测，具体可以为：先通过IOBUS接口向FPGA的任一寄存器中写入预设数据，并对所述任一寄存器中的数据取反，再读出所述任一寄存器中的数据，将读出的数据与预设数据进行比较，如果读出的数据与预设数据取反后的值相同，则确定IOBUS接口正常，否则，确定IOBUS接口故障。

图1所示本发明实施例中，步骤102中所述使用所述FPGA芯片检测软件对FPGA芯片进行故障检测的方法具体可以为：

将FPGA划分为第一区域和第二区域。