一种改进的对抗软错误电路结构设计

此时，各个单独模块的信号S4通过一个N输入或门，得出的逻辑值传输给公共模块，以改变锁存器的输出，进而各个模块的信号SEU_O也只与各个模块的数据沿和时钟沿有关，回到了错误检测和纠正的准备状态。从而达到多次检验和纠正SEU引起的错误数据翻转。

3 仿真结果
为验证多次检测和纠正电路的可靠性，使用仿真器的内建命令进行了错误注入，运用TB文件对输入数据进行控制，以模拟真实情况下的SEU。在不是信号上升沿的时候，使触发器中输出信号Q发生翻转，模拟SEU引起的错误输出，通过观察信号Q的值，进行检验电路的检测和修改功能。
图5是基于上述电路结构和错误注入的仿真结果。从图中可以看出，随着触发器的输出信号Q的变化，检测和纠正电路的工作状态。在左侧椭圆标示的位置，是正确的数据翻转。此时产生了数据脉冲和时钟脉冲，检测信号SEU_O和锁存器的输出(LATCH)没有发生变化，保持0的状态；在右侧椭圆标示的位置可以看出，是错误的数据翻转引起Q变为0。

此时，检测电路检测出其为错误的数据翻转，信号SEU_O由0变为1，锁存器输出信号变为1，CMOS传输门导通。当信号SEU_O为1时，纠正电路对Q值进行纠正，Q值恢复为正确值，与此同时，信号S4(即Q_pulse)产生一个正脉冲。由于CMOS传输门此时导通，所以信号S4经过一个CMOS传输门和一个非门传输给锁存器，锁存器的输出信号变为0，CMOS传输门关闭。由于在SEU_O信号由0变为1时，锁存器被置为1。此时，信号SEU_O变为0，信号SEU_O和锁存器的输出(LATCH)恢复错误纠正前的状态。由上述分析可知，信号SEU_O跳变为1的时间间隔很短，如图5所示。

4 结语
本文提出的电路结构可以实现对SEU引起的数据错误翻转进行多次检测和纠正，完善了参考文献所述电路结构，打破了该电路的1个时钟只可以纠正1次SEU引起错误的局限性。在提高电路结构的检测和纠正能力的同时，本文提出的电路结构只是增加了极少的资源消耗。为了更好地检测SEU引起的错误翻转，在每个单独模块中只由原来的与门替换为异或门；为了实现对电路错误翻转的多次检测，仅在电路的公共模块上增加了一个N输入或门，即整个电路只是增加了一个或门。因此，仅占用较少的面积和资源，就能对触发器的错误翻转进行实时监控。