CN114966367A - 一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种辐射效应检测系统及方法，具体涉及一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统及方法，解决被测器件在发生单粒子闭锁的情况下，对被测器件执行断电和重新上电的操作难以满足新型器件的辐射效应测试要求，且现有闭锁控制方法造成控制计算机开销大，其增加了多参数并行测试的设计难度，同时该测试系统在通用性方面存在一定限制的技术问题，该集成电路单粒子闭锁在线监测系统，包括控制模块、数据收发模块、数据处理模块、电流监测模块、电流采集模块、供电控制模块、供电开关以及激励测试模块；具有较好的通用性。本发明还提供了一种集成电路单粒子闭锁在线监测方法，可以更为高效的实现集成电路单粒子闭锁在线监测及处理。

Description

一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统及方法

技术领域

本发明涉及一种辐射效应检测系统及方法，具体涉及一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统及方法。

背景技术

空间环境中的高能粒子会引起集成电路的单粒子效应，主要包括单粒子闭锁、单粒子翻转、单粒子功能中断等。单粒子闭锁一般发生在CMOS器件的工艺集成电路中；CMOS器件固有的P+NPN+四层结构，构成了可控硅结构，高能粒子的入射可以触发可控硅导通，进入大电流再生状态，从而发生单粒子闭锁。当CMOS器件发生闭锁时，电源电流会迅速增大，必须在尽可能短的时间内切断电流,以防止CMOS器件烧毁。开展集成电路的单粒子效应地面模拟试验是评估集成电路抗单粒子性能的重要手段。进行集成电路的单粒子闭锁效应检测及处理时，一般是检测到被测器件的电流大于设定的阈值电流后，关闭所对应的电源通道，并等待指定的时间后，重新开启电源通道。

随着集成电路设计工艺的不断发展，进行单粒子闭锁监测和处理时，需要解决以下关键问题：(1)避免上电时的瞬时大电流造成测试系统误判；对于规模很大的集成电路，其容性阻抗和感性阻抗较大时，上电过程中会存在瞬时大电流，需要消除该电流导致的测试系统误判，避免造成不断重复通电或断电的问题。(2)与其他测试系统、模块之间的同步问题；当前集成电路功能愈发复杂，进行单粒子效应实验时，可能需要其他测试系统或模块之间的配合，向被测器件施加测试激励条件，使被测器件处于特定的辐照偏置，才能完成闭锁测试；或者，在利用其他测试系统或模块监测被测器件的其他测试参数时，或同时监测多项测试参数以提高测试效率时，需要知晓出现闭锁事件，并对闭锁事件进行即时处理，避免闭锁事件对当前测试结果造成影响；或者，被测器件在重新上电以后可能存在初始化流程，需要其他测试系统或模块在知晓出现闭锁事件后对被测器件进行初始化。针对这些情况，发生单粒子闭锁时，仅对被测器件执行断电和重新上电的操作已经难以满足新型器件的辐射效应测试要求。

中国专利CN113012749A“一种Flash存储器单粒子效应检测方法”、中国专利CN105911454B“一种模块化数字集成电路辐射效应在线测试系统及测试方法”、中国专利CN103744014B“一种SRAM型FPGA单粒子辐照试验测试系统及方法”以及核电子学与探测技术，2000年第20卷第5期文献“网络控制下静态存储器的动态检测系统”均是通过检测电流，仅进行关闭和开启电源通道，实现对被测器件的闭锁监测与处理。2005年第25卷第6期文献“大规模集成电路单粒子闭锁辐射效应测试系统”核电子学与探测技术中设计了存储器和80C86的单粒子闭锁测试系统，这些测试系统需要控制计算机循环访问测试板上的微处理器，造成控制计算机开销较大，提高了多参数并行测试的设计难度，同时这些系统均为专用的测试系统，在通用性方面存在限制。中国专利CN103165192B“一种SRAM器件单粒子闭锁效应测试系统及方法”针对SRAM的特性，提出了一种将电源电压切换到数据保持电压以退出闭锁的方法，该方法仅适用于SRAM类器件，同样在通用性方面存在一定限制。

综上所述，目前被测器件在发生单粒子闭锁的情况下，对被测器件执行断电和重新上电的操作难以满足新型器件的辐射效应测试要求，且现有闭锁控制方法造成控制计算机开销大，增加多参数并行测试的设计难度，同时这些测试系统在通用性方面存在一定的限制。

发明内容

本发明的目的是解决被测器件在发生单粒子闭锁的情况下，对被测器件执行断电和重新上电的操作难以满足新型器件的辐射效应测试要求，且现有闭锁控制方法造成控制计算机开销大，其增加了多参数并行测试的设计难度，同时该测试系统在通用性方面存在一定限制的技术问题，而提供一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统及方法，可以更为高效的实现集成电路单粒子闭锁在线监测及处理，并具备较好的通用性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统，其特殊之处在于：包括控制模块、数据收发模块、数据处理模块、电流监测模块、电流采集模块、供电控制模块、供电开关以及激励测试模块；

控制模块用于发送闭锁设置帧、激励测试设置帧与闭锁控制帧、接收被测器件的闭锁数据，控制模块分别与数据收发模块、激励测试模块相互通信；

数据收发模块用于闭锁设置帧、闭锁控制帧的接收以及闭锁数据的发送，数据收发模块还分别与数据处理模块、激励测试模块相互通信；

数据处理模块用于接收闭锁设置数据并进行模块初始设置，接收闭锁数据并打包处理，数据处理模块还与电流监测模块相互通信，且数据处理模块的另一输出端还与供电控制模块的输入端连接；

供电控制模块与电流监测模块相互通信，且供电控制模块的另一输出端还与供电开关的输入端连接；

供电开关的输出端与被测器件的电源管脚连接，或通过电流采集模块的辅助电路与被测器件的电源管脚连接；

电流采集模块的辅助电路输出端与电流采集模块的输入端连接；

电流采集模块用于采集被测器件的电流，电流采集模块的输出端与电流监测模块的输入端连接；

激励测试模块用于接收激励测试设置帧，并对被测器件施加激励信号并进行测试；激励测试模块还与电流监测模块相互通信；

电流监测模块用于实时监测被测器件的电流数据，并在被测器件出现闭锁事件后，通知供电控制模块、数据处理模块、以及激励测试模块。

进一步地，所述电流监测模块、数据处理模块、数据收发模块以及供电控制模块均通过同一个FPGA实现。

进一步地，所述激励测试模块与电流监测模块、数据处理模块、数据收发模块以及供电控制模块均可通过至少一个FPGA实现。

进一步地，所述控制模块与激励测试模块通过UDP协议实现通信；

控制模块与数据收发模块通过串行通信协议实现通信。

另外，本发明还提供了一种集成电路单粒子闭锁在线监测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

S1、控制模块发送闭锁设置帧；

S2、数据收发模块接收闭锁设置帧，并将闭锁设置帧中的数据发送给数据处理模块，数据处理模块进行模块初始设置；

S3、控制模块向控制激励测试模块发送激励测试设置帧，控制激励测试模块向被测器件施加激励，并执行测试；

S4、当电流监测模块检测到被测器件的电流大于阈值电流时，记录被测器件的电流，停止监测闭锁事件，并立即通知供电控制模块、数据处理模块及激励测试模块发生闭锁事件；

4.1)供电控制模块收到闭锁事件通知后，其控制供电开关切断被测器件供电，并开始累计断电累计时间；

4.2)数据处理模块收到闭锁事件通知后，接收电流监测模块中记录的被测器件闭锁电流，将闭锁电流数据打包成闭锁数据，发送给数据收发模块；

4.3)激励测试模块收到闭锁事件通知后，停止响应控制模块，并向控制模块发送闭锁事件通知，将当前激励转换为施加断电状态的激励；然后，激励测试模块通知电流监测模块激励条件已转换为断电状态的激励；

S5、控制模块停止控制激励测试模块，向数据收发模块发送闭锁控制帧，要求数据收发模块发回被测器件的闭锁数据；

S6、电流监测模块向供电控制模块、数据处理模块以及激励测试模块发送闭锁事件完成通知，激励测试模块恢复响应控制模块的控制，返回S3。

进一步地，S2)中，所述数据处理模块进行模块初始设置具体为：

数据处理模块根据闭锁设置帧中的数据分别设置电流监测模块的阈值电流及供电控制模块的断电累计时间、上电累计时间与是否自动上电。

进一步地，步骤4.1)具体为：

4.1.1)供电控制模块收到闭锁事件通知后，其控制供电开关切断被测器件供电，判断供电控制模块计录的断电累计时间是否达到设定的断电累计时间；

若是，则执行步骤4.1.2)；

否则，继续累计断电时间，直至供电控制模块计录的断电累计时间达到设定的断电累计时间后，执行步骤4.1.2)；

4.1.2)如果供电控制模块被设置为自动上电，则供电控制模块控制供电开关开启被测器件供电，并开始累计上电累计时间，直至供电控制模块计录的上电累计时间达到设定的上电累计时间后，通知电流监测模块供电控制完成；

如果供电控制模块被设置为不自动上电，则供电控制模块控制供电开关保持切断被测器件供电，通知电流监测模块供电控制完成。

进一步地，S5具体为：

5.1)控制模块停止控制激励测试模块，向数据收发模块发送闭锁控制帧，数据收发模块接收到闭锁控制帧后，将接收到的闭锁数据发送给控制模块；

5.2)数据收发模块完成数据发送后，通知数据处理模块闭锁数据发送完成；

5.3)数据收发模块通知数据处理模块闭锁数据发送完成后，数据处理模块通知电流监测模块闭锁数据处理完成。

进一步地，S6中，所述恢复激励测试模块响应控制模块的控制具体为：

6.1)激励测试模块收到闭锁事件完成通知；

6.2)激励测试模块通知控制模块完成闭锁事件，恢复响应控制模块的控制。

进一步地，步骤6.1)具体为：

如果，被测器件已自动上电，则激励测试模块对被测器件施加上电初始化激励；

如果，被测器件不自动上电，则激励测试模块保持断电状态的激励。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

(1)本发明一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统，实现了闭锁处理和激励测试模块的自动协同，其中控制模块仅需要通过激励测试模块就可以实现对闭锁事件的知悉与处理，而控制模块自身进行其他功能和参数测试时，激励测试模块就需要与控制模块进行交互，因此不会因为增加了闭锁处理流程而增加控制模块的开销，降低了控制模块的编程难度，提高了本发明的适用性和可移植性。

(2)本发明通过闭锁事件通知、激励更改完成通知以及闭锁处理完成通知的交互操作，解决集成电路单粒子闭锁在线监测系统内各模块之间的同步问题，实现了闭锁处理的自动协同，提高了实验效率。

(3)本发明针对当前大规模集成电路上电时，存在瞬时大电流的情况，通过设置被测器件重新上电后不进行闭锁检测的时间，避免了上电瞬时大电流造成测试系统误判。

附图说明

图1为本发明集成电路单粒子闭锁在线监测系统实施例的结构示意图；

图2为本发明集成电路单粒子闭锁在线监测系统实施例的原理示意图；

图3为本发明集成电路单粒子闭锁在线监测系统实施例中信号的时序关系示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统，包括九部分：控制模块、数据收发模块、数据处理模块、电流监测模块、电流采集模块、供电控制模块、供电开关以及激励测试模块。

控制模块分别与数据收发模块、激励测试模块相互通信；

数据收发模块分别与数据处理模块、激励测试模块相互通信；

数据处理模块与电流监测模块相互通信，且数据处理模块的另一输出端还与供电控制模块的输入端连接；

供电控制模块与电流监测模块相互通信，且供电控制模块的另一输出端还与供电开关的输入端连接；

供电开关的输出端与被测器件的电源管脚连接，或通过电流采集模块的辅助电路与被测器件的电源管脚连接；

电流采集模块的辅助电路输出端与电流采集模块的输入端连接；

电流采集模块的输出端与电流监测模块的输入端连接；

激励测试模块与电流监测模块相互通信。

控制模块分别与数据收发模块、激励测试模块相互通信；数据收发模块分别与数据处理模块、激励测试模块相互通信；激励测试模块分别与电流监测模块、被测器件相互通信；数据处理模块与电流监测模块相互通信，且数据处理模块的输出端与供电控制模块的输入端连接；供电控制模块与电流监测模块相互通信，且供电控制模块的输出端与供电开关的输入端连接；

供电开关的输出端与被测器件的电源管脚连接，或通过电流采集模块的辅助电路与被测器件的电源管脚连接；电流采集模块的辅助电路与电流采集模块的输入端连接；电流采集模块的辅助电路输出端与电流监测模块的输入端连接。

本实施例中，电流采集模块的辅助电路为电流环时，供电开关的输出端与被测器件的电源管脚连接，电流环套在供电开关和电源管脚相连的导线上，辅助电路的输出端是电流环的输出端，与电流采集模块的输入端连接辅助电路为采样电阻加差分放大器时，采样电阻的一端与供电开关的输出端连接，另一端与被测器件的电源管脚连接，差分放大器的输入端与采样电阻的两端分别连接，同时，此辅助电路的输出端是差分放大器的输出端，差分放大器的输出端与电流采集模块的输入端连接。

电流监测模块、数据处理模块、数据收发模块以及供电控制模块均可通过一个FPGA实现。激励测试模块与电流监测模块、数据处理模块、数据收发模块以及供电控制模块在同一个FPGA实现(激励测试模块与电流监测模块、数据处理模块、数据收发模块以及供电控制模块也可以通过其他方式实现)；电流采集模块及其辅助电路可以通过模数转换器、采样电阻以及差分放大器实现；供电开关可以通过电磁继电器实现；供电模块可以通过DCDC电路或LDO电路实现。

控制模块可以是控制计算机，控制模块与激励测试模块通过UDP协议实现通信；控制模块与数据收发模块通过串行通信协议实现通信；控制模块用于发送闭锁设置帧、激励测试设置帧与闭锁控制帧、接收被测器件的闭锁数据以及控制激励测试模块实现对被测器件施加激励。

数据收发模块用于闭锁设置帧、闭锁控制帧的接收以及闭锁数据的发送。(数据收发模块用于接收闭锁设置帧并进行进行模块初始设置，接收闭锁数据并打包处理)。

数据处理模块用于闭锁电流数据的打包。

电流采集模块及其辅助电路用于采集被测器件的电流，并将流入被测器件电源管脚的电流转换为电流监测模块可以处理的数字量。

供电控制模块用于控制供电开关切断或开启被测器件的供电。

供电开关用于切断或开启被测器件供电的执行。

激励测试模块用于向控制模块发送闭锁事件通知与闭锁处理完成通知、接收控制模块发送的激励测试设置帧以及向被测器件施加或不施加上电初始化激励、掉电激励(或断电激励)、测试激励，并响应闭锁事件。

电流监测模块用于实时监测被测器件的电流数据，并在被测器件出现闭锁事件后，通知供电控制模块、数据处理模块、以及激励测试模块。

本实施例还设置了供电模块，供电模块用于为被测器件供电。数据收发模块可以直接与控制计算机进行通信，也可以通过激励测试模块作为中继，与控制计算机进行通信。

同时，本发明利用一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统，进行集成电路单粒子闭锁在线监测的具体方法为：

步骤1、控制模块发送闭锁设置帧，闭锁设置帧中包含但不限于存储在供电控制模块的断电累计时间数据、上电累计时间数据、是否自动上电设置以及存储在电流监测模块的阈值电流数据；

步骤2、数据收发模块接收到闭锁设置帧后，将闭锁设置帧的数据发送给数据处理模块，数据处理模块进行模块初始设置；

数据处理模块根据闭锁设置帧的数据分别设置电流监测模块的阈值电流以及供电控制模块的断电累计时间、上电累计时间与是否自动上电；

步骤3、控制模块控制激励测试模块发送激励测试设置帧，控制激励测试模块向被测器件施加激励，并执行除闭锁监测以外的其他单粒子效应测试，包括但不限于数据位翻转测试、功能中断测试；

步骤4、当电流监测模块检测到被测器件的电流大于阈值电流时，记录被测器件的电流，停止监测闭锁事件，并立即通知供电控制模块、数据处理模块及激励测试模块发生闭锁事件；

4.1)供电控制模块收到闭锁事件通知后，其控制供电开关切断被测器件供电，并开始累计断电累计时间；

4.1.1)供电控制模块收到闭锁事件通知后，其控制供电开关切断被测器件供电，判断供电控制模块计录的断电累计时间是否达到设定的断电累计时间；

若是，则执行步骤4.1.2)；

否则，继续累计断电时间，直至供电控制模块计录的断电累计时间达到设定的断电累计时间后，执行步骤4.1.2)；

4.1.2)如果供电控制模块被设置为自动上电，则供电控制模块控制供电开关开启被测器件供电，并开始累计上电累计时间，直至供电控制模块计录的上电累计时间达到设定的上电累计时间后，通知电流监测模块供电控制完成；

如果供电控制模块被设置为不自动上电，则供电控制模块控制供电开关保持切断被测器件供电，通知电流监测模块供电控制完成。

4.2)数据处理模块收到闭锁事件通知后，读回电流监测模块中记录的被测器件闭锁电流，将闭锁电流数据打包成闭锁数据，发送给数据收发模块；

4.3)激励测试模块收到闭锁事件通知后，停止响应控制模块，并向控制模块发送闭锁事件通知，将当前激励转换为施加断电状态的激励；然后，激励测试模块通知电流监测模块激励条件已转换为断电状态的激励。

步骤5、控制模块收到闭锁事件通知以后停止执行测试，并向数据收发模块发送闭锁控制帧，要求数据收发模块发回被测器件的闭锁数据；

5.1)控制模块停止控制激励测试模块，向数据收发模块发送闭锁控制帧，数据收发模块接收到闭锁控制帧后，将接收到的闭锁数据发送给控制模块；

5.2)数据收发模块完成数据发送后，通知数据处理模块闭锁数据发送完成；

5.3)数据收发模块通知数据处理模块闭锁数据发送完成后，数据处理模块通知电流监测模块闭锁数据处理完成。

S6、电流监测模块向供电控制模块、数据处理模块以及激励测试模块发送闭锁事件完成通知，激励测试模块恢复响应控制模块的控制，返回步骤3)。

6.1)激励测试模块收到闭锁事件完成通知；

如果，被测器件已自动上电，则激励测试模块对被测器件施加上电初始化激励；

如果，被测器件不自动上电，则激励测试模块保持断电状态的激励。

6.2)激励测试模块通知控制模块完成闭锁事件，恢复响应控制模块的控制。

本实施例中，在被测器件重新上电以后的特定时间内仍然不进行闭锁检测，从而避免了上电时的瞬时大电流造成监测系统误判；通过闭锁事件通知、激励更改完成通知以及闭锁处理完成通知等交互，实现了闭锁处理自动协同，提高了实验效率，解决了集成电路单粒子闭锁在线监测系统内各模块之间的同步问题；由于实现了闭锁处理的自动协同，控制计算机仅需要通过激励测试模块就可以实现对闭锁事件的知悉与处理；进而，在控制计算机自身进行其他功能和参数测试时，激励测试模块就需要与控制计算机进行交互，因此这种设计也不会因为增加了闭锁处理流程而增加控制计算机的开销，反而降低了控制计算机的编程难度。

为了进一步说明本发明的技术方案，本实施例以DSP芯片的闭锁处理为例，闭锁处理完成后需要对被测DSP芯片重新上电并执行复位操作。

如图2、图3所示，本实施例中，电流监测模块、数据处理模块、数据收发模块、供电控制模块可通过FPGA实现。激励测试模块可以根据实际需求，与电流监测模块、数据处理模块、数据收发模块、供电控制模块在一个FPGA内实现。控制计算机和激励测试模块通过UDP协议实现通信，控制计算机和数据收发模块通过串行通信协议实现通信。数据收发模块将控制计算机发送的闭锁设置帧与闭锁控制帧的数据缓存在数据收发模块的内部存储器中，由数据处理模块取出数据后，通过一个本地的局部总线实现对电流监测模块和供电控制模块的设置。

对被测DSP芯片进行闭锁处理流程具体为：

步骤201、初始状态下，EX_Latch_flag、EX_latch_RESP、Latch_flag、Latch_flag_Processed、Latch_flag_RLY、Latch_flag_RLY_RESP、Send_LTH_MSG、Send_LTH_MSG_RESP以及POWERCTL信号均为低电平。

步骤202、电流监测模块不断将数字化以后的电流值和设置的阈值电流进行比较，检测到被测DSP芯片的电流大于阈值电流后，停止监测闭锁事件，并将EX_Latch_flag、Latch_flag以及Latch_flag_RLY信号置为高电平。

步骤203、供电控制模块检测到Latch_flag_RLY信号为高电平以后，将POWERCTL信号置为低电平，供电控制模块控制供电开关切断供电，并开始累计断电累计时间。

步骤204、数据处理模块检测到Latch_flag信号为高电平以后，读出电流监测模块存储的闭锁电流数据，并将闭锁电流数据打包成闭锁数据，写入数据收发模块中的FIFO；然后数据处理模块将Send_LTH_MSG信号置为高电平，通知数据收发模块闭锁数据已经打包完成。

步骤205、激励测试模块检测到EX_Latch_flag信号为高电平以后，停止响应控制计算机的控制，将闭锁事件通知通过UDP协议发送给控制计算机，并立即停止施加到被测器件的测试激励，将输出的复位信号RESET由输出高电平转换为输出低电平。步骤205执行完成后，将EX_latch_RESP信号置为高电平。

步骤206、控制计算机收到闭锁事件通知以后，停止当前测试执行流程，并通过串口协议向数据收发模块发送闭锁控制帧，要求其发回被测DSP芯片的闭锁数据。

步骤207、数据收发模块读出FIFO中的闭锁数据，并发送给控制计算机。

步骤208、数据收发模块完成闭锁数据发送后将Send_LTH_MSG_RESP信号置为高电平；数据处理模块检测到Send_LTH_MSG_RESP信号置为高电平后将Send_LTH_MSG重新置为低电平，数据收发模块检测到Send_LTH_MSG信号置为低电平后也重新置为低电平。

步骤209、数据处理模块检测到Send_LTH_MSG_RESP信号置为高电平后将Latch_flag_Processed置为高电平，表示整个闭锁测量数据处理、上传完成。

步骤210、供电控制模块计录的断电累计时间达到设定的断电累计时间后，将POWERCTL信号置为高电平，并控制供电开关开启供电，进而，开始累计上电累计时间。

步骤211、供电控制模块计录的上电累计时间达到设定的上电累计时间后，将latch_flag_RLY_RESP信号置为高电平。

步骤212、电流监测模块检测到Latch_flag_Processed、Latch_flag_RLY_RESP、EX_latch_RESP均为高电平以后，将EX_Latch_flag、Latch_flag、Latch_flag_RLY信号置为低电平。

步骤213、供电控制模块检测到Latch_flag_RLY信号为低电平以后，将Latch_flag_RLY_RESP信号置为低电平；数据处理模块监测到Latch_flag信号为低电平以后，将Latch_flag_Processed信号置为低电平；激励测试模块检测到EX_Latch_flag信号为低电平以后，将EX_latch_RESP信号置为低电平。

步骤214、电流监测模块检测到Latch_flag_Processed、Latch_flag_RLY_RESP、EX_latch_RESP均为低电平以后，重新开始将被测DSP芯片的电源电流和阈值电流进行对比，监测被测DSP芯片的闭锁事件。

步骤215、激励测试模块保持复位信号RESET输出低电平一段时间后，转换为输出高电平，完成被测DSP芯片的上电复位，然后将闭锁处理完成通知通过UDP协议发送给控制计算机，等待接收测试指令，再次执行激励测试操作。

需要说明的是，图3波形中的数字为上述闭锁处理流程的步骤编号。

Claims (10)

1.一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统，其特征在于：包括控制模块、数据收发模块、数据处理模块、电流监测模块、电流采集模块、供电控制模块、供电开关以及激励测试模块；

所述控制模块用于发送闭锁设置帧、激励测试设置帧与闭锁控制帧、接收被测器件的闭锁数据，控制模块分别与数据收发模块、激励测试模块相互通信；

所述数据收发模块用于闭锁设置帧、闭锁控制帧的接收以及闭锁数据的发送，数据收发模块还分别与数据处理模块、激励测试模块相互通信；

所述数据处理模块用于接收闭锁设置数据并进行模块初始设置，接收闭锁数据并打包处理，数据处理模块还与电流监测模块相互通信，且数据处理模块的另一输出端还与供电控制模块的输入端连接；

所述供电控制模块与电流监测模块相互通信，且供电控制模块的另一输出端还与供电开关的输入端连接；

所述供电开关的输出端与被测器件的电源管脚连接，或通过电流采集模块的辅助电路与被测器件的电源管脚连接；

所述电流采集模块的辅助电路输出端与电流采集模块的输入端连接；

所述电流采集模块用于采集被测器件的电流，电流采集模块的输出端与电流监测模块的输入端连接；

所述激励测试模块用于接收激励测试设置帧，并对被测器件施加激励信号并进行测试；激励测试模块还与电流监测模块相互通信；

所述电流监测模块用于实时监测被测器件的电流数据，并在被测器件出现闭锁事件后，通知供电控制模块、数据处理模块、以及激励测试模块。

2.根据权利要求1所述的一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统，其特征在于：所述电流监测模块、数据处理模块、数据收发模块以及供电控制模块均通过同一个FPGA实现。

3.根据权利要求2所述的一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统，其特征在于：所述激励测试模块与电流监测模块、数据处理模块、数据收发模块以及供电控制模块均可通过至少一个FPGA实现。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种集成电路单粒子闭锁在线监测系统，其特征在于：

所述控制模块与激励测试模块通过UDP协议实现通信；

所述控制模块与数据收发模块通过串行通信协议实现通信。

5.一种集成电路单粒子闭锁在线监测方法，基于权利要求1所述的一种集成电路单粒子在线监测系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、控制模块发送闭锁设置帧；

S2、数据收发模块接收闭锁设置帧，并将闭锁设置帧中的数据发送给数据处理模块，数据处理模块进行模块初始设置；

S3、控制模块向控制激励测试模块发送激励测试设置帧，控制激励测试模块向被测器件施加激励，并执行测试；

S4、当电流监测模块检测到被测器件的电流大于阈值电流时，记录被测器件的电流，停止监测闭锁事件，并立即通知供电控制模块、数据处理模块及激励测试模块发生闭锁事件；

4.1)供电控制模块收到闭锁事件通知后，其控制供电开关切断被测器件供电，并开始累计断电累计时间；

4.2)数据处理模块收到闭锁事件通知后，接收电流监测模块中记录的被测器件闭锁电流，将闭锁电流数据打包成闭锁数据，发送给数据收发模块；

4.3)激励测试模块收到闭锁事件通知后，停止响应控制模块，并向控制模块发送闭锁事件通知，将当前激励转换为施加断电状态的激励；然后，激励测试模块通知电流监测模块激励条件已转换为断电状态的激励；

S5、控制模块停止控制激励测试模块，向数据收发模块发送闭锁控制帧，要求数据收发模块发回被测器件的闭锁数据；

S6、电流监测模块向供电控制模块、数据处理模块以及激励测试模块发送闭锁事件完成通知，激励测试模块恢复响应控制模块的控制，返回S3。

6.根据权利要求5所述的一种集成电路单粒子闭锁在线监测方法，其特征在于，S2)中，所述数据处理模块进行模块初始设置具体为：

所述数据处理模块根据闭锁设置帧中的数据分别设置电流监测模块的阈值电流及供电控制模块的断电累计时间、上电累计时间与是否自动上电。

7.根据权利要求6所述的一种集成电路单粒子闭锁在线监测方法，其特征在于，步骤4.1)具体为：

4.1.1)供电控制模块收到闭锁事件通知后，其控制供电开关切断被测器件供电，判断供电控制模块计录的断电累计时间是否达到设定的断电累计时间；

若是，则执行步骤4.1.2)；

否则，继续累计断电时间，直至供电控制模块计录的断电累计时间达到设定的断电累计时间后，执行步骤4.1.2)；

4.1.2)如果供电控制模块被设置为自动上电，则供电控制模块控制供电开关开启被测器件供电，并开始累计上电累计时间，直至供电控制模块计录的上电累计时间达到设定的上电累计时间后，通知电流监测模块供电控制完成；

如果供电控制模块被设置为不自动上电，则供电控制模块控制供电开关保持切断被测器件供电，通知电流监测模块供电控制完成。

8.根据权利要求7所述的一种集成电路单粒子闭锁在线监测方法，其特征在于，S5具体为：

5.1)控制模块停止控制激励测试模块，向数据收发模块发送闭锁控制帧，数据收发模块接收到闭锁控制帧后，将接收到的闭锁数据发送给控制模块；

5.2)数据收发模块完成数据发送后，通知数据处理模块闭锁数据发送完成；

5.3)数据收发模块通知数据处理模块闭锁数据发送完成后，数据处理模块通知电流监测模块闭锁数据处理完成。

9.根据权利要求8所述的一种集成电路单粒子闭锁在线监测方法，其特征在于，S6中，所述恢复激励测试模块响应控制模块的控制具体为：

6.1)激励测试模块收到闭锁事件完成通知；

6.2)激励测试模块通知控制模块完成闭锁事件，恢复响应控制模块的控制。

10.根据权利要求5至9任一所述的一种集成电路单粒子闭锁在线监测方法，其特征在于，步骤6.1)中，激励测试模块收到闭锁事件完成通知后：

如果，被测器件已自动上电，则激励测试模块对被测器件施加上电初始化激励；

如果，被测器件不自动上电，则激励测试模块保持断电状态的激励。

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