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Xilinx Zynq作为全可编程片上系统(All Programmable So C,APSo C),既具有ARM处理器的高性能低功耗的优势,又由于集成了FPGA资源而具备可定制设计、丰富接口以及并行计算的长处,契合了商业小卫星星载计算机对主控芯片的低成本与快速批量化研发的发展趋势,NASA等都开展了Zynq空间应用研究。然而Zynq应用于星载计算机所存在的核心问题是如何在空间复杂的高能粒子辐射环境中保证其器件的可靠性,单粒子翻转(Single Event Upset,SEU)是Zynq所面临的主要的可靠性问题。因此,本课题针对Zynq片内单粒子敏感资源展开SEU地面测试方法设计研究与验证工作,从而为其SEU故障分析及防护设计提供依据支撑。首先,调研分析了Zynq SEU测试的相关方法技术研究现状,给出了Zynq SEU测试的评价指标,并对Zynq资源结构进行分析,确定可编程逻辑资源与处理系统的SEU故障模式,在此基础上,确定对可编程逻辑资源中的块存储器(Block RAM,BRAM)、触发器(Flip-Flips,FF)、及处理系统中的Cache资源进行SEU测试方法研究。结合三种资源的故障模式,开展BRAM的动态比特级别故障统计的可靠测试方法研究,完成FF的动态比特级别故障统计的可靠测试方法研究,同时实现Cache资源的有效SEU测试方法研究。其次,对本文所提出的SEU测试方法,以Xilinx Zynq-7020芯片为例,完成测试方法的实现。对于BRAM资源,分析叙述了其SEU测试原理,完成被测BRAM资源电路、监视电路及数据处理控制软件的设计实现;对于FF资源,分析叙述了其SEU测试原理,完成被测FF资源电路、监视电路及数据处理控制软件的设计实现;针对Cache资源,依据其运行机制原理,对L1与L2 Cache分别进行硬件配置与软件设计实现。最后对课题提出的Zynq SEU测试方法,基于模拟SEU故障注入的方式验证测试方法的准确率,并根据实际板载调试分析验证测试方法的覆盖率。验证结果表明,课题研究的Zynq单粒子翻转测试方法能够有效检测并统计BRAM、FF及Cache的SEU数量。