基于FPGA与Raspberry Pi的SEU测试系统设计

为了检测在大气粒子辐照条件下,FPGA产生翻转效应的误码率,设计了一种基于FPGA与Raspberry Pi的单粒子翻转效应测试系统。该设计采用FPGA作为系统主控,接收GPS实时信息并根据GPS的秒脉冲进行工作;主控FPGA对被测FPGA进行数据下载与回读,并将比较结果发送到接口FPGA;首次采用Raspberry Pi作为上位机与接口FPGA进行通信,并将测试结果实时屏显同时保存到Micro SD卡,提高了存储的灵活性。通过青藏高原实测结果表明,该设计能实时显示测试结果,中子测试结果与中子探测仪保持一致,系统工作长时间保持稳定。现场获得了有效的测试数据,该系统满足设计要求。     

模拟低空环境下FPGA的SEU测试系统结果分析

为了探究在低空环境下SRAM型FPGA产生单粒子翻转事件与大气中高能粒子剂量的关系,设计了一种便携式测试系统。使用该系统在某地6个不同海拔的测试点对SRAM型FPGA进行单粒子翻转测试。某地平均海拔在3000～5000 m,可以很好地模拟低空飞行环境。通过测试试验,该系统获得了大量现场数据,使用Matlab对测试数据进行了分析。结合在某地的测试结果,从SRAM型FPGA的存储结构、单粒子翻转产生机理、测试系统的工作原理等方面入手,对该测试系统的科学性与实用性进行了验证分析。分析结果表明,该便携式测试系统科学有效,可为航空航天领域中SRAM型FPGA的选型与使用提供一种参考方式。