基于FPGA的自重構(gòu)容錯系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，F(xiàn)PGA（Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列）以其強(qiáng)大的可編程邏輯性能成為實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)的主流平臺之一，被廣泛地應(yīng)用于航空航天等軍事領(lǐng)域。然而在太空高輻射環(huán)境中存在各種各樣的高能粒子，F(xiàn)PGA極易受到粒子轟擊，從而引發(fā)單粒子翻轉(zhuǎn)等效應(yīng)，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障，功能運(yùn)行異常。因此對FPGA容錯方法及可靠性的研究具有相當(dāng)重要的意義。
　　本文通過將三模冗余容錯設(shè)計和FPG

2、A局部動態(tài)可重構(gòu)方法相結(jié)合，對SRAM型FPGA的單粒子翻轉(zhuǎn)故障進(jìn)行了容錯方法的研究和設(shè)計。設(shè)計方案采用自定義重構(gòu)處理器控制整個局部動態(tài)重構(gòu)過程。本設(shè)計方案對功能模塊進(jìn)行三模冗余備份，并和局部動態(tài)可重構(gòu)技術(shù)相結(jié)合，使其能夠在功能模塊出現(xiàn)故障之后自動檢測錯誤，并完成自動在線修復(fù)，恢復(fù)功能模塊運(yùn)行。
　　最后，在實驗室環(huán)境下對容錯系統(tǒng)進(jìn)行了功能測試和驗證。分析結(jié)果表明，基于自定義重構(gòu)處理器的局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)容錯能力強(qiáng)，可以檢測功能模