嵌入式数字电路故障自修复技术研究

摘要

复杂电磁环境下嵌入式信息处理终端安全可靠运行的问题越来越突出，尝试利用仿生学的办法，解决嵌入式数字电路故障自修复的问题。首先，根据嵌入式系统对功耗、成本和可裁剪性的要求，选择用于数字电路内进化设计的虚拟重配置技术并利用商业现场可编程逻辑门阵列(FP-GA)芯片实现一种虚拟重配置电路。进而，提出一种具有强容错性能的冗余阵列结构，并结合NiosII处理器和遗传修复算法实现具有故障自修复功能的原型试验系统。最后，以2位乘法器为试验对象，利用故障注入的方法验证其故障自修复的性能，结果表明：当冗余阵列内97%的计算节点发生固定型故障时，此方法仍表现出较好的稳定性和有效性。