FPGA容錯設計與驗證技術研究.pdf

1、FPGA（FieldProgrammableGateArray，現(xiàn)場可編程門陣列）以其強大的可重復編程能力已經被廣泛地應用在航天、軍工以及工業(yè)控制等領域，成為星載信號處理和控制的關鍵部件，但是如同一般的大規(guī)模集成電路一樣，F(xiàn)PGA器件也很容易受到太空單粒子等輻射效應的影響而發(fā)生各類故障。因此，對FPGA器件的抗輻射加固和容錯設計已成為航天、軍工以及工業(yè)控制等領域可靠性設計的關鍵技術。
　　 本文通過基于局部可重構的三模冗余容錯設

2、計和胚胎電子容錯設計，對FPGA器件從粗粒度和細粒度容錯兩個方面進行研究和設計。基于局部可重構的三模冗余容錯技術將受保護電路進行三模冗余備份，并對每一個備份模塊做局部可重構設計，使每一個備份模塊在出現(xiàn)故障后都能通過重新配置比特流文件實現(xiàn)在線自修復。胚胎電子容錯技術將受保護電路劃分成工作區(qū)和空閑區(qū)的細胞陣列，當工作區(qū)細胞發(fā)生故障時，能通過空閑區(qū)細胞對故障細胞進行動態(tài)替換，使受保護電路保持正常邏輯功能。
　　 最后，在實驗室環(huán)境下對