由于航空航天活动越发复杂,深空通信和姿态控制等航空航天电子系统大量采用集成电路芯片以提高各方面性能。但是,随着半导体工艺节点遵循着摩尔定律逐渐缩小,空间环境中辐射诱发的单粒子效应（SEE）对集成电路造成的影响却在不断增加。同时,以故障注入技术为代表的单粒子效应的模拟技术,经常需要在电路规模和评估时间之间做出折衷。如何快速评估超大规模集成电路（VLSI）对单粒子效应的敏感性,对VLSI在航空航天领域中的广泛应用具有重要意义。针对上述问题,本课题以单粒子翻转（SEU）为主要研究对象,从故障电路、软件开发和系统调度三方面协同设计,大幅缓解了电路规模和评估时间之间的矛盾,实现了一种适用于超大规模集成电路（VLSI）的快速故障注入平台。具体工作内容如下:（1）基于旁路注入原理,先在门级电路中修改触发器结构来设计故障注入电路,然后设计自动化脚本在RTL级实现故障注入电路。脚本可分析并修改HDL模型,插入故障注入逻辑,并为所有的触发器分配唯一的ID标识,因此修改后的电路具备了故障注入功能。（2）采用时分复用机制将电路的工作时间划分为正常工作阶段和故障注入阶段,可保证脚本修改后电路的原始功能不受影响。设计独立的故障注入控制器来灵活控制故障注入过程,可在电路运行中的任意时刻对匹配ID的触发器注入故障。设计独立的故障监控器来监控电路的工作状态,将故障测试结果保存到存储单元。（3）基于Zynq-7000 So C搭建故障注入平台,并针对故障注入过程的各个环节设计故障注入加速机制。使用脚本设计两种快速产生测试激励的方法,可减少配置故障激励所需要的时间;实现故障注入的自动化执行,减少主机和平台之间的通信开销,可充分发挥测试平台的硬件模拟速度;设计了多任务并行执行的工作模式,降低平台内部模块之间的耦合性,提高了平台整体工作性能。基于上述成果,选取具有一定规模的电路系统——MIPS处理器作为评估对象,通过本课题实现的故障注入平台对其注入故障以评估故障注入平台的性能。实验结果表明:在200MHz的工作频率下,故障注入速度最快可达6.8ns/故障,相比现有的故障注入技术提高了2-3个数量级。由此可见,本课题设计的故障注入平台适用于VLSI设计的评估,具有良好的应用前景。