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从Xilinx公司1984年推出第一款FPGA芯片开始，FPGA已经广泛地被应用于数字电路系统的设计，其占有的市场份额持续增长。相对于专用集成电路，FPGA有着研发成本低，上市周期短等优点，特别是在FPGA价格和功耗不断降低，内嵌存储器、DSP等模块工作性能不断提升的发展趋势下，FPGA正被应用于越来越多的领域。尽管如此，在军事、航天等特殊的应用领域中，空间环境中各种恶劣的辐射条件仍然会使得FPGA芯片的可靠性降低，甚至失效。因此，空间系统需要具有高抗辐射能力的FPGA芯片。相对于体硅工艺，SOI工艺的抗闩锁、抗单粒子翻转、抗瞬态辐射等抗辐射性能更加适用于空间辐照环境下。此外，随着FPGA芯片规模越来越大和嵌入模块越来越多，使得FPGA的验证与测试越来越复杂，特别是如何实现低成本高故障覆盖率的测试成为目前研究热点。 基于以上SOI技术的优点和测试问题的重要性，本论文围绕部分耗尽SOI-FPGA芯片VS1000，开展了辐射加固FPGA芯片设计和测试相关研究工作。 本论文对VS1000中编程电路部分关键模块进行设计，该关键模块可以实现编程地址分配，编程读写控制以及循环冗余码校验等功能，通过对编程地址的选择实现对FPGA功能的部分配置。 本论文提出了针对VS1000的测试模型。包括针对逻辑模块中SRAM、多路选择器、可配置寄存器的测试模型，其中对SRAM单元用测试分布式SRAM的方法来检测其故障；针对VS1000中特殊的LUT结构并结合以往的研究对多路选择器的测试方法展开研究，用6个测试模型共9次测试配置覆盖了每个LC中8个多路选择器的测试；对可配置寄存器，根据其功能特点提出4个测试模型共4次测试配置覆盖其32个可配置功能的测试。根据VS1000芯片布线通道资源模块中互连线和可配置开关的特点，提出了3个测试模型，共用3次测试配置实现了对固定故障、桥接故障和开路故障等故障模型87.1％的测试覆盖率。针对逻辑模块与布线通道资源之间的局部互连资源，用1个测试模型2Nin次测试配置实现了对其79.2％的测试覆盖率。提出了针对VS1000时钟网络和IO模块的测试模型。 本论文基于Perl脚本语言，实现了自动化的仿真验证工具，对全芯片的行为级、开关级、晶体管级和混合仿真四种模型进行仿真，解决了全芯片FPGA的仿真验证问题。本论文产生了测试向量并成功用于VS1000的验证、中测、成测和辐照后测试，各种测试结果表明VS1000芯片功能正常，具有一定的抗辐射性能。