基于FPGA的二乘二取二安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、冗余技術(shù)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的一種技術(shù)，是提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性最有效的方法之一。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前信息化、數(shù)字化社會(huì)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(jié)構(gòu)是一種可靠性很高的冗余結(jié)構(gòu)。本文在深入研究二乘二取二結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以低成本、低功耗為前提，提出了一種基于FPGA（現(xiàn)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(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。 本文研究分析了冗余技術(shù)和

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