基于触发器链的逻辑电路单粒子效应测试方法

摘要

本发明涉及一种基于触发器链的逻辑电路单粒子效应测试方法。包括一下步骤：1】基于某个工艺节点设计多级数触发器链；2】对触发器链进行版图设计，再进行版图寄生参数提取；3】利用某个重离子LET值的辐射源进行单粒子效应实验；4】通过时钟信号得到触发器主从锁存器的单粒子翻转截面比值∈；5】通过下列公式计算不同频率下的触发器单粒子翻转的时间敏感因子TVF；6】通过步骤3】和步骤5】得到多级触发器链中组合逻辑单元单粒子瞬态引起的软错误截面；然后对实验结果进行线性拟合。本发明提供了一种准确评估基于触发器链的逻辑电路的单粒子效应的测试方法。

主权项

一种基于触发器链的逻辑电路单粒子效应测试方法，其特征在于：包括以下步骤：1】基于某个工艺节点设计多级数触发器链；所述多级数触发器链包括触发器和组合逻辑单元；2】对触发器链进行版图设计，再进行版图寄生参数提取；所述寄生参数包括寄生电阻和寄生电容；然后对提取寄生参数后的电路接着进行电路仿真；选择其中一级触发器通过仿真得到触发器建立时间Tsetup、触发器输入信号从时钟跳变沿传到输出的延迟时间Tclk_q以及其中一级组合逻辑单元的延迟时间Tlogic；通过公式(1)计算得到触发器链的触发器单粒子翻转时间屏蔽效应的屏蔽时间及转折点频率；Tmask＝Tlogic+Tsetup+Tclk_q(1)所述转折点频率为1/(2Tmask)；3】利用某个LET值的重离子辐射源进行单粒子效应实验；开展不同频率的单粒子软错误截面测量实验，覆盖的频率范围从低到高；4】通过FPGA外部设备调制周期信号，得到两种特殊的低频重复脉冲时钟信号用于测量触发器链的主级和从级锁存器单粒子翻转软错误截面；进而得到触发器主从锁存器的单粒子翻转截面比值∈；因为这样的特殊时钟既保证触发器的主锁存器或者从锁存器在大部分时钟内处于保持状态，对单粒子翻转敏感，同时它产生的单粒子翻转软错误，又可以在每个重复时钟周期内传播到触发器链的最终输出端，被外部测量设备探测到；5】通过下列公式(2)、公式(3)计算不同频率下的触发器单粒子翻转的时间敏感因子TVF；当工作频率小于1/(2Tmask)时，当工作频率大于1/(2Tmask)时，6】通过步骤3】测得的不同频率下多级触发器链总的单粒子软错误截面，然后对实验结果进行线性拟合，就得到了不同频率下触发器链总的单粒子软错误截面；首先需要判断实验测试的频率是否达到了转折点频率，如果没有达到，则直接进行拟合；如果超过转折点频率，则需要在转折点频率前后区间分别进行线性拟合；再把不同频率下触发器链总的单粒子软错误截面减去步骤5】中外推得到的触发器单粒子翻转在不同频率下引起的软错误截面，就得到多级触发器链中组合逻辑单元单粒子瞬态引起的软错误截面。