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，而對于一些關鍵領域如兵器工程和航空航天等，可靠性更是至關重要。
　　作為一種全新的設計理念和技術，專用指令集處理器既具有DSP靈活可編程的特點，還具備專用集成電路的高性能優(yōu)點，且這種處理器很容易擴展為并行結構，因此在特定領域如網(wǎng)絡處理、汽車、數(shù)字信號處理等領域得到廣泛應用。本文主要針對這種處理

2、器的并行結構高可靠性設計方法，進行了以下工作：
　　第一，在深入研究數(shù)字信號處理領域應用的基礎上，設計并實現(xiàn)了一個面向數(shù)字信號處理領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上，設計并實現(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計技術的多種經(jīng)典方案，提出了一種針對本文設計的并行處理系統(tǒng)的可靠性設計方案，該方案將局部冗余、內建自測試、糾錯編解碼三種技術相結合，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建自測試技術檢測自己，如果測試結果有故障，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，對本文設計的高可靠性并行處理系統(tǒng)進行了系統(tǒng)測試和分析，首先對系統(tǒng)的正常功能進行了測試，然后運用故障注入技術，對電路注入故障來測試系統(tǒng)的可靠性，給出了系統(tǒng)測試結果并對系統(tǒng)資源占用情況進行了統(tǒng)計，測試結果表明，本