桥接电路

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超可靠 FPGA 的超冗余 本文介绍的研究主题是可用于高可靠性数字系统 (HRDS) 的超冗余元件和 FPGA 设备。当前的工作是基于 FPGA 为 HRDS 开发超可靠逻辑元件、存储器元件和缓冲元件，以及它们的仿真和可靠性评估。目标：为一个、两个和三个变量开发容错的 LUT 逻辑元件。开发容错静态随机存取存储器、D 触发器和缓冲元件。在 NI Multisim 中进行仿真以验证性能并估算复杂度和功耗。推导出评估所开发元件和设备的可靠性的公式，并建立与已知三重模块冗余方法的比较图。所用方法包括引入晶体管级冗余、Multisim 中的仿真方法、晶体管数量的数学估计、可靠性计算。得出以下结论：在晶体管级引入冗余并使用串并联电路时，晶体管的数量至少需要增加四倍。已经开发出能够承受一个、两个和三个晶体管故障（错误）的被动故障安全元件和设备。对其有效性进行了评估，表明它们优于多数保留。结论。已经对具有大量冗余的被动容错电路进行了综合和分析，以确保在给定数量的故障（从一到三个）中保留逻辑功能。成本高于作者先前提出的方法中保持功能完整性的成本，但这是值得的。尽管与多数冗余相比冗余度明显更高，但功耗却更低，延迟增加不明显。建议在无法维护的关键应用系统中使用所提出的超容错 FPGA。将来，建议使用桥接电路来考虑晶体管级的冗余问题。关键词：LUT；被动容错系统；可靠性；冗余。