Análisis de la robustez del protocolo SpaceWire frente a SEUs mediante FT-UNSHADES2

Abstract

El proyecto realizado consiste en el análisis de un enlace de comunicación compuesto por un emisor y un receptor, utilizando el protocolo SpaceWire para la transmisión de datos, frente a SEUs. El enlace está completamente diseñado en VHDL y posteriormente se implementará en la plataforma de inyecciones de fallos FT-UNSHADES 2. FT-UNSHADES 2 permite poner a prueba un diseño ante un entorno de radiación ionizante que pueda provocar cambios en los bits de configuración y en las memorias. La plataforma utiliza FPGAs VIRTEX-5 debido a su facilidad de poder realizar cambios en su configuración. El objetivo de utilizar esta plataforma es obtener resultados de inyecciones de fallos, que emulan la radiación ionizante en el enlace SpaceWire, luego tratar estos resultados en Matlab para clasificar los fallos, es decir, si los datos transferidos son erróneos, si ocurre un error en el enlace que haga que deje de transmitir, etc. y poder llegar a una conclusión sobre el funcionamiento del protocolo en entornos radiantes que pueden ser encontrados durante misiones espaciales.

The project consists in the analysis of a communication link composed of an emitter and a receiver, using the SpaceWire protocol for data transmission, against SEUs. The link is completely designed in VHDL and it will be implemented in the FT-UNSHADES2 fault injection platform. FT-UNSHADES2 allows you to test a design in a ionizing radiation environment wich can cause bit-flips in configuration bits and memories. The platform uses FPGAs Virtex-5 models due to its ease of being able to make changes to its configuration. The objective of using this platform is to obtain results of fault injections, which emulate ionizing radiation in the SpaceWire link, then analyze these results in Matlab to classify the faults, that is, if the transferred data are erroneous, if an error occurs in the link that causes it to stop transmitting, etc. and be able to come to a conclusion about the operation of the protocol in radiative environments that can be found during space missions.