[发明专利]结合全地址和单地址的SRAM瞬时剂量率效应测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于电子元器件辐射效应测试系统，具体涉及一种适用于SRAM静态随机存储器，Static Random Access Memory瞬时剂量率效应测试的结合全地址和单地址的SRAM瞬时剂量率效应测试系统及方法。

背景技术

SRAM是电子系统的核心器件之一。实际应用中SRAM可能遭遇瞬时电离辐射环境，产生瞬时剂量率效应，SRAM的剂量率效应直接影响电子系统的抗辐射性能。SRAM辐射效应测试技术是正确评价其抗辐射能力、科学研究其辐射效应规律的关键技术，对SRAM的抗辐射性能考核、抗辐射加固设计具有重要意义。

国外对SRAM瞬时剂量率效应开展了大量的理论和实验工作，在实验测量方法方面，国外的测量方法一般是进行辐照后全地址测试，即在辐照前全地址写入存储内容，保持加电状态，进行辐照，辐照后对所有地址中的存储内容进行扫描，测量翻转效应，同时监测SRAM的电源电流，测量闩锁效应。

在国内，进行SRAM瞬时剂量率效应测量一般是通过两种方法，一是SRAM使用单位在性能考核时采取的全地址测试方法，将存储器接入计算机系统，通过判定计算机工作情况判定存储器是否翻转。该方法的主要问题为：不能断定计算机工作错误是由于存储器翻转还是由于计算机芯片或其它部件造成的；不能判定存储器是瞬时翻转还是永久翻转；存储器瞬时翻转时不能给出存储器的翻转时间和翻转位置；不能形成普适的实验规范，实验结果对生产厂家没有指导意义。SRAM生产单位采取的方法是单地址测试方法，即辐照前在某个地址内写入数据，辐照时，测量这个地址所有存储单元或部分存储单元的存储内容在辐照瞬间的响应，这种方法主要测量存储单元的翻转效应及扰动效应。这种方法的主要问题是：SRAM中某一个地址的辐射响应不一定能代表整个存储器的辐射效应；不能给出全地址翻转的分布规律；不能找出效应敏感区域，以指导生产厂家进行针对性加固。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种结合全地址和单地址的SRAM瞬时剂量率效应测试系统及方法，既能对SRAM全地址范围内的存储单元翻转情况进行测试，又能测试单地址存储单元数据在辐照瞬时的辐射响应，成功实现了全地址测试和单地址测试的结合。

技术方案

一种结合全地址和单地址的SRAM瞬时剂量率效应测试系统，其特征在于包括上位计算机1、测试板2、示波器3、稳压电源4、辐照板5；上位计算机1通过USB连接线连接测试板2，测试板通过长屏蔽排线2连接辐照板5；辐照板5的输出通过长同轴屏蔽电缆连接示波器3，稳压电源4通过长同轴屏蔽电缆连接辐照板5；所述上位计算机、测试板和示波器置于屏蔽测试间内；所述辐照板5置于辐照间。

所述测试板包括微控制器芯片和FPGA；与FPGA通过Slave FIFO接口连接；FPGA从微控制器接收上位计算机发送的数据或指令，根据指令对辐照板上的被测SRAM进行相应的读写操作和状态控制，并通过FPGA对微控制器的操作向上位计算机返回测试数据。

所述同轴屏蔽电缆为50米长同轴屏蔽电缆。

所述长屏蔽排线为50米长屏蔽排线。

一种采用所述系统进行测量的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：对辐照板上的被测SRAM加电，测量电源电流；

步骤2：用全地址测量单元在SRAM每个存储单元中写入55H，再把所有存储单元的内容读出来，确保SRAM的读写功能正常，之后把地址线固定于10101010101，SRAM的状态设置为“读状态”；

步骤3：利用示波器对地址10101010101内的数据进行测量，记录并保存测量值，此为存储单元辐照前存储内容；

步骤4：进行辐照，记录并保存辐照时10101010101单元内的存储内容的变化，此为该单元存储内容的辐照瞬间效应信号；

步骤5：测量SRAM的电源电流，如电源电流没有变化，重新触发示波器，测量并保存10101010101单元内的存储内容，此为该单元辐照后的存储内容；利用全地址测量单元对SRAM进行全地址扫描，测量所有地址内的存储内容；再测量SRAM的读写功能；SRAM重新加电，测量读写功能；

如果辐照后SRAM的电源电流增加，并且在规定的时间内没有恢复，则SRAM重新加电，测量电源电流及读写功能。

有益效果

本发明提出的一种结合全地址和单地址的SRAM瞬时剂量率效应测试系统及方法优点是：