基于FPGA的二乘二取二安全系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、冗余技術是計算機系統(tǒng)可靠性設計中經常采用的一種技術，是提高計算機系統(tǒng)可靠性最有效的方法之一。隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展，當前信息化、數字化社會對系統(tǒng)可靠性、安全性要求的深度和廣度日益增長，二乘二取二結構是一種可靠性很高的冗余結構。本文在深入研究二乘二取二結構的基礎上，以低成本、低功耗為前提，提出了一種基于FPGA（現場可編程門陣列）的單芯片多軟核高可靠性、高安全性二乘二取二安全系統(tǒng)的設計和實現方法。 本文研究分析了冗余技術和

2、冗余結構的發(fā)展情況和現狀，并對二乘二取二系統(tǒng)的結構和高可靠性FPGA的特點進行了介紹。本文以高可靠性、高安全性、低成本和低功耗為設計原則，以Actel Fusion FPGA器件和CoreABC軟核為核心，細致描述了單芯片多軟核結構、比較判決模塊、二乘切換模塊等模塊的設計方法。同時，以模塊化的方式，詳細介紹了系統(tǒng)硬件平臺的設計方法。對多CPU和單芯片多軟核兩種結構的二乘二取二系統(tǒng)進行了可靠性、安全性分析和比較，通過Matlab仿真得到其