基于FPGA的星載計算機自檢EDAC電路設計

從圖中可以看出，啟動(dòng)EDAC自檢后，EDAC開(kāi)始巡檢RAM存儲單元，產(chǎn)生錯誤中斷（標志） 信號，給出錯誤信息。當單片機需要處理中斷時(shí)，將Check信號置‘0’，可暫時(shí)停止巡檢， 此時(shí)單片機可對RAM存儲單元進(jìn)行正常讀寫(xiě)操作。等中斷處理完后，單片機將Check信號置 ‘1’，恢復RAM巡檢操作。

另外可通過(guò)Rw_En的置‘0’或‘1’，來(lái)控制禁止或允許進(jìn)行自糾錯操作。

當出現可識別的多位錯誤時(shí)，產(chǎn)生Err和MErr兩個(gè)錯誤中斷（標志）信號，但由于漢明碼僅能糾正單比特錯誤，因此不進(jìn)行自糾錯操作。

從原注入錯誤數據對應的地址讀出數據，仿真輸出結果如圖4所示。

可以看出除最后一個(gè)地址（FFH）由于兩位錯仍輸出錯誤外，其他地址輸出數據均與地址相同，即為正確數據。

其中，24H、3CH、60H三個(gè)地址雖然輸出正確數據，但仍報錯，表明存儲器內數據仍然 為錯誤數據，在輸出時(shí)進(jìn)行了糾錯。這是由于在上次巡檢到這部分地址空間時(shí)，通過(guò)把Rw_En 信號拉低，從而禁止了自動(dòng)糾錯，導致這三個(gè)地址錯誤數據未被糾正。而在對其他地址進(jìn)行 數據讀取時(shí)，未產(chǎn)生錯誤標志，證明其他錯誤數據已被糾錯。

4 結論

本文在采用FPGA芯片實(shí)現基本EDAC讀寫(xiě)功能的設計思路基礎上，創(chuàng )建了一種新型的可對 RAM存儲單元進(jìn)行自檢的EDAC功能模塊。該模塊不但可以對RAM存儲單元進(jìn)行快速巡檢，巡檢 時(shí)間僅為傳統EDAC方法的十二分之一，還可以自動(dòng)糾正已發(fā)現的錯誤。該模塊最大的優(yōu)點(diǎn)在 于節省了單片機資源，幾乎不需要單片機的參與即可完成所有自檢功能，從而使基于FPGA 的星載計算機對SEU事件防護能力得到較大的提升。本文中該模塊采用Verilog硬件描述語(yǔ)言 編程，具有可移植性，這種設計方法可用于各種體系結構的星載計算機中。

本文作者創(chuàng )新點(diǎn): 通過(guò)引入FPGA技術(shù)，設計了一種靈活、高效的自檢EDAC電路，可在CPU 的控制下實(shí)現對錯誤信息的自動(dòng)處理，并提出了該EDAC電路驗證方法。