自主容錯可重構電路的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著半導體制造工藝的快速發(fā)展，數(shù)字電子系統(tǒng)的復雜度大幅增加，在生命周期內(nèi)發(fā)生故障的可能性也隨之增大。因此，在一些對可靠性有嚴格要求的應用領域，例如航空航天，數(shù)字電子系統(tǒng)的容錯設計顯得尤為重要。可重構電路的結構特性為設計高可靠的數(shù)字電子系統(tǒng)提供了更為靈活的方法，而現(xiàn)有的可重構電路容錯設計方法存在冗余資源利用率低，容錯算法復雜以及依賴外部處理器等問題，因此，研究可自主容錯的新型可重構電路具有重要意義。
　　本文主要對自主容錯可重構電路

2、的結構設計及其容錯方法進行了研究，主要研究工作如下：
　　（1）針對傳統(tǒng)可重構電路容錯方法依賴外部控制、難以在線實現(xiàn)以及冗余資源利用率低等問題，本文設計了一種可實現(xiàn)陣列在線自主容錯的分層可重構陣列結構，該陣列分為組織層、細胞層和模塊層，在此結構基礎上，提出了一種分層容錯機制，能夠?qū)收线M行精確定位，并以較小的硬件開銷完成修復。可重構陣列中的功能細胞設計采用了熱備份的思想，保證了容錯的在線實現(xiàn)。容錯控制方法借鑒了免疫機制，設計了一種

3、用于測試和修復控制的管理細胞，該細胞負責對功能細胞進行測試，并根據(jù)故障測試結果選擇合適的容錯機制。實驗表明，分層可重構陣列結構的容錯機制靈活、冗余資源利用率高，容錯過程不影響陣列的正常工作。
　?。?）為了簡化測試流程，降低時間開銷，以及提高細胞自身容錯能力，設計了一種可在線自測試與自修復的細胞結構，實現(xiàn)了細胞在線自主容錯。給出了一種細胞內(nèi)部邏輯模塊的循環(huán)自測試方法，并提出了一種針對查找表多位故障的自修復方法。實驗表明，細胞容錯過