基于在線自檢測的高可靠性多核處理系統(tǒng)研究.pdf

1、人們在追求電路系統(tǒng)高性能的同時對其可靠性的要求也越來越高，同時工藝的發(fā)展使得電路在各種干擾和噪聲條件下更容易出故障，由此也帶來了可靠性問題，而對于一些關(guān)鍵領(lǐng)域如兵器工程和航空航天等，可靠性更是至關(guān)重要。
　　作為一種全新的設(shè)計理念和技術(shù)，專用指令集處理器既具有DSP靈活可編程的特點(diǎn)，還具備專用集成電路的高性能優(yōu)點(diǎn)，且這種處理器很容易擴(kuò)展為并行結(jié)構(gòu)，因此在特定領(lǐng)域如網(wǎng)絡(luò)處理、汽車、數(shù)字信號處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文主要針對這種處理

2、器的并行結(jié)構(gòu)高可靠性設(shè)計方法，進(jìn)行了以下工作：
　　第一，在深入研究數(shù)字信號處理領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一個面向數(shù)字信號處理領(lǐng)域的單周期專用指令集處理器，接著在單周期處理器的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一種基于共享存儲器的多指令流多數(shù)據(jù)流并行處理系統(tǒng)。
　　第二，研究并對比了集成電路高可靠性設(shè)計技術(shù)的多種經(jīng)典方案，提出了一種針對本文設(shè)計的并行處理系統(tǒng)的可靠性設(shè)計方案，該方案將局部冗余、內(nèi)建自測試、糾錯編解碼三種技術(shù)相結(jié)合，為并

3、行處理系統(tǒng)配備兩個冗余單元，冗余單元首先將處理單元切換下來，然后處理單元利用內(nèi)建自測試技術(shù)檢測自己，如果測試結(jié)果有故障，冗余單元變?yōu)樘幚韱卧獔?zhí)行電路功能，如果測試結(jié)果無故障，冗余單元切換下一個處理單元執(zhí)行類似操作。
　　第三，對本文設(shè)計的高可靠性并行處理系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)測試和分析，首先對系統(tǒng)的正常功能進(jìn)行了測試，然后運(yùn)用故障注入技術(shù)，對電路注入故障來測試系統(tǒng)的可靠性，給出了系統(tǒng)測試結(jié)果并對系統(tǒng)資源占用情況進(jìn)行了統(tǒng)計，測試結(jié)果表明，本