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基于动态可重构FPGA的时序电路在线故障检测与容错设计
摘要：
在现代电子设备中，时序电路的故障检测和容错设计非常重要。本论文提出了一种基于动态可重构FPGA的在线时序电路故障检测和容错设计方法。该方法利用FPGA的动态可重构性和在线故障检测技术，实现了一种低成本、低复杂度的时序电路故障检测和容错设计方案。具体来说，该方案包括三个主要的技术：故障检测、故障定位和故障恢复。
在故障检测方面，本论文利用FPGA的内置信号测量器和动态可重构技术，实时监测电路的运行状况，并检测出故障信号。在故障定位方面，本论文提出了一种基于多维测试点和FPGA内部逻辑门的故障定位方法，能够准确地定位出故障点。在故障恢复方面，本论文利用FPGA的可编程性和局部重构技术，实现了一种高效的故障恢复方案。
实验证明，本论文提出的基于动态可重构FPGA的在线时序电路故障检测和容错设计方案具有很高的可靠性和实用性。该方案可以对时序电路故障进行实时检测和定位，并且能够快速、高效地进行故障恢复。因此，该方案具有广泛的应用前景，可以为现代电子设备的时序电路故障检测和容错设计提供一种新的解决方案。
关键词：动态可重构FPGA、时序电路、在线故障检测、容错设计
Abstract:
Inmodernelectronicdevices,faultdetectionandfault-tolerantdesignoftimingcircuitsareveryimportant.Thispaperproposesanonlinefaultdetectionandfault-tolerantdesignmethodfortimingcircuitsbasedondynamicreconfigurableFPGA.ThismethodusesthedynamicreconfigurabilityandonlinefaultdetectiontechnologyofFPGAtorealizealow-costandlow-complexitytimingcircuitfaultdetectionandfault-tolerantdesignscheme.Specifically,theschemeincludesthreemaintechnologies:faultdetection,faultlocation,andfaultrecovery.
Intermsoffaultdetection,thispaperusesthebuilt-insignalmeasurementinstrumentofFPGAanddynamicreconfigurationtechnologytomonitortherunningstatusofthecircuitinreal-timeanddetectfaultsignals.Intermsoffaultlocation,thispaperproposesafaultlocationmethodbasedonmulti-dimensionaltestpointsandinternallogicgatesofFPGA,whichcanaccuratelylocatethefaultpoint.Intermsoffaultrecovery,thispaperusestheprogrammabilityandlocalreconfigurationtechnologyofFPGAtorealizeanefficientfaultrecoveryscheme.
Experimentalresultsshowthattheonlinefaultdetectionandfault-tolerantdesignschemefortimingcircuitsbasedondynamicreconfigurableFPGAproposedinthispaperhashighreliabilityandpracticality.Thisschemecanperformreal-timefaultdetectionandfaultlocationfortimingcircuitfaults,andcanrecoverfaultsquicklyandefficiently.Therefore,thisschemehasbroadapplicationprospectsandcanprovideanewsolutionforfaultdetectionandfault-tolerantdesignoftimingcircuitsinmodernelectronicdevices.
Keywords:dynamicreconfigurableFPGA,timingcircuit,