[发明专利]辐照实验板、监控终端、ASIC芯片辐照实验系统

说明书

本发明提供一种辐照实验板、监控终端、ASIC芯片辐照实验系统，其中，ASIC芯片辐照实验系统包括：监控终端、辐照实验板和智能电源，监控终端用于进行辐照实验的过程控制和数据显示；辐照实验板用于放置待测的ASIC芯片，根据监控终端发送的测试命令对ASIC芯片进行辐照实验测试，并将测试结果发送给监控终端；智能电源用于根据监控终端发送的电源控制命令对辐照实验板进行供电控制，并将根据监控终端发送的采集命令所采集到的ASIC芯片的各电压域的电压和电流数据发送给监控终端。本发明提供的技术方案，实现了对ASIC芯片的抗辐照实验及自动化控制。

技术领域

本发明涉及集成芯片抗辐照实验技术，尤其涉及一种辐照实验板、监控终端、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)芯片辐照实验系统，属于辐照实验技术领域。

背景技术

随着航天事业的不断发展，大规模集成电路在航天领域的应用需求逐渐增加，更大规模、更高集成度的集成电路越来越成为航天系统中不可或缺的重要部分。其中，现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)和专用ASIC芯片为航天控制系统中主要使用的两种大规模集成芯片。早期的航天应用中，FPGA芯片以其可重复编程的特点应用较为广泛，但在空间环境运行中，控制电路系统直接暴露于复杂的空间辐射环境中，FPGA芯片因其本身的结构特点，在高强度辐照环境下，其工作的可靠性无法保证，且提高FPGA芯片抗辐照可靠性较专用ASIC芯片难度较大。随着芯片工艺的不断改进和芯片设计技术的不断提高，专用ASIC芯片采用特定的技术能够明显提高其抗辐照性能，且其芯片规模生产成本显著下降，因此，越来越多的航天应用领域开始采用专用ASIC作为航天系统的主控芯片。

为保证专用ASIC芯片在复杂的空间辐射环境中抗辐照环境的可靠性，确保芯片在辐射环境下能够稳定准确的工作，需要在芯片应用于空间系统之前，通过地面搭建特定辐照环境，对专用ASIC芯片进行充分的抗辐照实验检测评估。通过对各种标准的系统评估，对芯片抗辐照性能进行综合判定，从而确保所采用的专用ASIC芯片能够满足空间环境工作应用需求。

目前，基于上述的抗辐照鉴定实验所开发的实验控制系统主要适用于FPGA芯片，其无法实现对专用ASIC芯片的抗辐照实验及自动化控制。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种辐照实验板、监控终端、ASIC芯片辐照实验系统，用于实现对专用ASIC芯片的抗辐照实验及自动化控制。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种辐照实验板，应用于专用集成电路ASIC芯片辐照实验系统，辐照实验板分别与系统中的监控终端和智能电源连接，包括：辐照区域和控制区域；

辐照区域，用于放置ASIC芯片；

控制区域包括：微控制单元MCU、通信接口、测试存储器和配置存储器，MCU分别与通信接口、测试存储器和配置存储器连接；

MCU，用于通过通信接口接收监控终端发送的测试命令，根据测试命令对ASIC芯片进行辐照实验测试，并通过通信接口将测试结果发送给监控终端；

测试存储器，用于存储测试ASIC芯片的测试程序和MCU的启动配置信息；

配置存储器，用于存储配置MCU的配置程序。

作为一种可选的实施方式，测试命令包括：单粒子翻转实验命令、单粒子闩锁实验命令和总剂量鉴定实验命令。

作为一种可选的实施方式，测试命令还包括：功能单元选择命令，MCU具体用于：在辐照实验过程中，根据功能单元选择命令控制ASIC芯片各功能单元的电源或时钟，选择待测试的功能单元。

作为一种可选的实施方式，单粒子翻转实验命令包括：实验模式切换命令；MCU具体用于根据模式切换命令，在对ASIC芯片进行单粒子辐照前，切换ASIC芯片的实验模式，实验模式包括：测试模式和功能模式。