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基于FPGA的高可靠R80515的設計與實現.rar

  • 資源大小:3518 K
  • 上傳時間: 2023-10-01
  • 上傳用戶:1208020161
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標      簽: R80515 FPGA

資 源 簡 介

單粒子翻轉是指數字電路的存儲單元中的某一位因受到干擾而發生翻轉,從而引起存儲內容的變化,它是目前導致處理器運行失效的主要原因。雖然SEU不破壞任何半導體器件,但是它將導致所存儲的數據出錯或指令的執行錯誤,甚至引起系統的崩潰。隨著數字電路的集成度不斷提高,單粒子翻轉效應也越來越明顯。如何提高微處理器的容SEU能力,是當前高可靠微處理器設計領域的一個研究重點。 三模冗余和EDAC是對電路進行加固的重要方法。控制流檢測技術可以在運行時發現程序的執行錯誤,從而提高微處理器的可靠性。現場可編程門陣列FPGA在現代數字電路設計中發揮著越來越重要的作用。從簡單的接口電路到復雜的狀態機,甚至是片上系統SoC,都可以采用FPGA來進行設計。FPGA正在各個設計領域獲得越來越廣泛的應用。 本文首先對R80515開源IP核進行了深入的分析,然后對數字電路的SEU現象進行了研究。在此基礎上,本文提出了容SEU錯的高可靠R80515體系結構;結合Virtex—Ⅱ Pro器件的特性,優化了EDAC編解碼器的實現,節約了硬件資源;分析了不同的TMR粒度對于電路可靠性的影響,指出細粒度的TMR具有更高的可靠性。最后,綜合運用這些加固技術對R80515的核心部分進行了加固,并提供了對控制流檢測技術的支持。實驗結果表明,該體系結構較好地實現了R80515在FPGA上的加固。

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