基于云蚂蚁算法的NoC互连测试研究

摘要

随着集成电路的规模不断增大,数据处理量日益增多,片上系统(System-on-Chip, SoC)出现了一些与总线相关的问题,如扩展性差、通讯效率低、功耗大等。因而,片上网络(Network-on-Chip,NoC)的概念被提出,它的核心就是借鉴并移植计算机网络中的相关技术和方法,最终从体系结构方面有效地解决片上系统设计技术存在的上述问题。NoC系统由资源节点、路由节点、互连线及网络资源接口四部分组成,对NoC的测试就是围绕这几部分进行。其中,NoC互连测试是NoC测试的重要研究内容。在NoC互连测试生成研究中,随着NoC规模的不断增大,测试问题越来越突出。因此,寻求一种新的测试方法来解决NoC互连测试难题具有重要的现实意义。　　本文介绍了NoC的基本概念及相关互连测试理论,研究了NoC互连故障模型和互连测试方法,在此基础上,以2D-mesh拓扑结构为测试对象,提出基于云蚂蚁算法的NoC互连测试方案。该方案利用隶属云模型来自适应地控制蚂蚁算法的随机性,在通信功耗的约束下,建立基于云蚂蚁算法的互连测试数学模型,在 VC++6.0与MATLAB7.0环境下编写相应的程序,实现基于云蚂蚁算法的互连测试矢量生成,使用并行故障模拟器对测试矢量进行故障模拟。同时本文实现了基于蚂蚁算法的互连测试矢量生成,在三种规模 NoC下,将云蚂蚁算法的实验结果与之进行了比较。实验结果表明,在通信功耗约束条件下,两种算法均取得了较好的测试效果,但云蚂蚁算法在解决大规模测试时,效率明显高于蚂蚁算法。

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第一章 绪论

§1.1 课题研究背景及意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3 研究内容及结构安排

第二章 NoC互连测试理论研究

§2.1 NoC技术

§2.2 NoC互连测试基本理论

§2.3 NoC互连测试结构

§2.4 本章小结

第三章 云蚂蚁算法在NoC互连测试中的测试生成研究

§3.1 云蚂蚁算法研究

§3.2 NoC互连测试数学模型

§3.3 本章小结

第四章 基于云蚂蚁算法的NoC互连测试生成实现

§4.1 NoC互连测试中的故障模拟

§4.2 蚂蚁算法在NoC互连测试生成中实现

§4.3 云蚂蚁算法在NoC互连测试生成中实现

§4.4 实验参数选择和结果分析

§4.5 本章小结

第五章 总结与展望

§5.1 本文主要工作

§5.2 进一步研究工作

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果