空间辐射效应是影响航天器器件在宇宙空间中稳定运行的重要因素之一,为了确保航天器器件在轨运行的稳定性及可靠性,需要在地面进行模拟单粒子辐照试验研究。大规模数字集成电路的单粒子效应地面模拟试验,是验证电子器件可靠性的重要方法,为解决器件单粒子效应防护提供第一手的数据支撑。本文对中科院微电子所原有单粒子效应测试系统硬件平台进行了改善,并搭建了完整的软件测试系统:首先研究了原有单粒子效应测试系统,该测试系统包括一个运动控制系统(步进电机)、被测器件装载子板、多FPGA架构的测试系统母板以及带有ChipScope功能的PC机。该测试系统的优点在于设计了一个安装在测试系统母板中央的电机控制运动分系统,该运动分系统驱动搭载芯片的平台母板旋转,增加了单次安装芯片的被辐射面积,缩短了不同芯片切换的时间;并配合圆形的测试平台母板,最大限度的减少旋转运动所占用的空间面积,使系统完美适配国内各地面单粒子模拟单位的试验设备。该测试系统可同时加载8颗被测样品,在地面模拟空间单粒子辐射环境中,高效完成各种集成电路的抗单粒子翻转(SEU)效应验证。但是该原有单粒子测试系统投入使用时间较短,实际应用时存在一些问题和缺陷:操作界面人机交互性不好、自动化程度不高。本文在原有的单粒子测试系统基础上优化了下位机测试算法,设计了一个测试上位机交互界面:控制下位机作业、接收下位机回传测试数据加以显示并保存在本机文档中,摒弃了原来厂家自带的步进电机上位机,利用LabVIEW软件独立开发了一款新的开放性步进电机上位机界面,着重进行了反馈功能设计;同时,开发控制FPGA测试过程的上位机,并将两者进行集成,形成了完善的可完整控制多芯片测试流程的上位机系统。本文中被测对象选用为我国航天机构常用的、受单粒子效应影响较大的半导体静态随机存储器:SRAM。该测试系统在中国原子能科学研究院核物理研究所的重离子加速器单粒子效应装置上进行了现场测试验证,分别采用Ge、I、C1粒子对32K-SRAM(8*512k*8bits)进行辐照,试验过程操作流畅,芯片切换快速。由试验数据所作SRAM翻转截面曲线与预期结果基本吻合,证明了该系统的稳定可靠高效性。