طراحی یک ریزپردازنده قابل یکربندی مجدد و مقاوم در برابر خطای نرم
چکیده
قابلیت تغییر ساختار پردازنده ها در زمان اجرا، راه حلی موثر جهت ترکیب کارآیی بالای تراشه های خاص منظوره با قابلیت انعطاف پردازنده های همه منظوره می باشد. پردازنده هایی که می توانند پایان عمر پردازش بر مبنای سیلیکون را چند سال دیگر به تعویق اندازند. یکی از مهمترین بسترهای پیاده سازی چنین پردازنده هایی fpga های بر مبنای سلول حافظه هستند که قادر به تغییر ساختار خود یا در اصطلاح پیکر بندی مجدد در زمان اجرا می باشند. چنین قابلیتی از این ابزارها گزینه ای مناسب برای کاربرد های حساس مانند کاربردهای فضایی(کنترل مدارگردها)، حمل و نقل(کنترل قطارهای سریع السیر)، نیروگاههای هسته ای(کنترل راکتور) و... ساخته است. اما یکی از مهمترین مشکلات این ابزارها برای کاربرد در سیستمهای کنترل بحرانی، حساسیت بالای آنها نسبت به خطای نرم می باشد، که باید با روشهای تحمل خطا به حداقل برسد. این پایان نامه به بررسی و ارائه روشی مناسب، قابل انعطاف و کم هزینه جهت مقاوم نمودن پردازنده های قابل پیکربندی در زمان اجرا در برابر خطای نرم می پردازد. ابتدا روشهای مرسوم و کارآیی و ملزومات پیاده سازی آنها بررسی شده و در ادامه روشی مناسب در جهت اهداف پایان نامه ارائه می گردد. سپس طرح ارائه شده توسط زبان vhdl توصیف و مدلسازی شده و بوسیله ابزار سنتز ise سنتز و به مدار قابل پیاده سازی بر روی تراشه های قابل پیکربندی مجدد تبدیل می گردد و در پایان نتایج بدست آمده با روشهای دیگر مقایسه می گردد. نسل جدید سیستمهای تعبیه شده دنیای دستگاههای قابل حمل را دگرگون نموده اند. پردازنده ها از یک تراشه واحد به سیستم روی تراشه تغییر کرده اند جایی که یک پردازنده همه منظوره با چند پردازنده خاص منظوره که هر کدام برای کاربرد خاصی بهینه شده اند روی یک تراشه مجتمع می گردند. اما با تنوع کاربردها و پیچیده شدن الگوریتمها دیگر این روش جوابگو نیست.