FPGA芯片自诞生以来,相比于ASIC芯片,其低成本、开发方便等优点,使其迅速在各个工程领域得到了越来越广泛的应用。其中SRAM型FPGA凭借其低功耗、高性能的优点,成为FPGA中的主流,并在航空航天领域被广泛的应用。但是由于SRAM型FPGA的结构特征,其很容易受到空间辐射环境的作用而发生单粒子效应,进而对其功能造成影响。因此为了验证在SRAM型FPGA上实现的电路系统对单粒子效应的敏感度,并对其进行可靠性评估,就需要开发专门的单粒子效应评估工具。这就是本课题研究的主要内容。本文对Xilinx公司的SRAM型FPGA Virtex6系列开发板进行研究,根据其工作原理以及结构特征,分析了其容易发生单粒子效应的影响因素。并对单粒子效应的各个类型及其特点进行了探讨,确定了单粒子翻转是造成FPGA电路系统功能失效的主要原因。同时分析了FPGA设备中各个逻辑单元发生单粒子翻转后的失效模式,确定了本课题的故障注入模型为FPGA设备配置存储器中的一位单粒子翻转。对SRAM型FPGA进行故障注入,需要对配置存储器内容进行重配置,本课题选择ICAP接口实现这一操作。确定了故障注入模型后,以ICAP接口对FPGA配置存储器内容进行重配置操作为基础,建立了由故障注入模块、故障检测模块以及上位机三大模块构成的随机故障注入平台。然后再利用该故障注入平台对四个基准组合电路进行故障注入试验,验证了该故障注入平台的有效性。直接对SRAM型FPGA的配置存储器所有位进行故障注入,一方面由于故障注入范围太大而没有针对性,会造成时间上的开销较大;另一方面可能会导致整个故障注入平台发生功能错误而无法正常运行。因此本课题通过使用Xilinx公司的基本位技术,将与用户电路相关的配置位筛选出来,缩小故障列表,实现更加准确、快速的定向故障注入,从而更加有针对性地实现对用户电路的单粒子效应评估。