【摘 要】
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随着电子技术的不断发展和进步，FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）以其强大的可编程逻辑性能成为实现数字系统的主流平台之一，被广泛地应用于航空航天等军事
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随着电子技术的不断发展和进步，FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）以其强大的可编程逻辑性能成为实现数字系统的主流平台之一，被广泛地应用于航空航天等军事领域。然而在太空高辐射环境中存在各种各样的高能粒子，FPGA极易受到粒子轰击，从而引发单粒子翻转等效应，导致系统发生故障，功能运行异常。因此对FPGA容错方法及可靠性的研究具有相当重要的意义。 本文通过将三模冗余容错设计和FPGA局部动态可重构方法相结合，对SRAM型FPGA的单粒子翻转故障进行了容错方法的研究和设计。设计方案采用自定义重构处理器控制整个局部动态重构过程。本设计方案对功能模块进行三模冗余备份，并和局部动态可重构技术相结合，使其能够在功能模块出现故障之后自动检测错误，并完成自动在线修复，恢复功能模块运行。 最后，在实验室环境下对容错系统进行了功能测试和验证。分析结果表明，基于自定义重构处理器的局部动态可重构系统容错能力强，可以检测功能模块的故障信息并准确定位，自动完成修复过程，可靠性和稳定性高。该设计方案使用的资源远小于常用的基于嵌入式处理器的重构系统，有效节省了芯片资源。
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