本文關(guān)鍵詞：高可靠并行星載計(jì)算機(jī)硬件容錯(cuò)技術(shù)研究　出處：《上海交通大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：航空航天技術(shù)是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的體現(xiàn)，解放以來，特別是改革開放之后，我國(guó)加大了對(duì)航空航天技術(shù)研究的投入，使得國(guó)內(nèi)在航空航天領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。星載計(jì)算機(jī)作為航天器的重要組成部分在航天技術(shù)研究領(lǐng)域占有舉足輕重的地位，，航天技術(shù)的發(fā)展對(duì)星載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也提出了更高的安全和性能要求，星載計(jì)算機(jī)可靠性與性能的研究已成為當(dāng)前該領(lǐng)域的重要研究方向。 為了使星載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能和可靠性都有所突破，本文在對(duì)星載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)和典型星載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究分析之后，設(shè)計(jì)了一種高可靠并行星載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在運(yùn)行模式上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，可以根據(jù)外部環(huán)境實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行模式的切換。系統(tǒng)采用多DSP+FPGA的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種新的比較點(diǎn)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)硬件容錯(cuò)，DSP之間通過FPGA表決選擇出正確的輸出數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)輸出，系統(tǒng)中還加入了快速恢復(fù)機(jī)制來完成出錯(cuò)DSP的快速恢復(fù)。本文通過比較點(diǎn)機(jī)制的使用，可使各個(gè)冗余模塊之間很好的進(jìn)行同步，而且并行計(jì)算的加入使得系統(tǒng)性能有進(jìn)一步的提升。 搭建了系統(tǒng)原型機(jī)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行功能驗(yàn)證和性能測(cè)試。通過與純軟件表決方式和沒有快速恢復(fù)機(jī)制的系統(tǒng)性能進(jìn)行了比較，驗(yàn)證結(jié)果表明比較點(diǎn)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤可以全部被檢測(cè)出來，而且系統(tǒng)相對(duì)于純軟件比較方式有61.67%的性能提升，可很好的滿足星載計(jì)算機(jī)高可靠性和高性能的要求。
[Abstract]:Space technology is the reflection of the comprehensive national power of a country . Since liberation , especially after the reform and opening up , our country has made great progress in the field of aviation and space technology , which has made great progress in the field of aerospace technology . The space technology development has also proposed higher safety and performance requirements for satellite - borne computer systems , and the research on reliability and performance of satellite - borne computer has become an important research direction in the field . In order to make a breakthrough in the performance and reliability of the satellite - borne computer system , a kind of high - reliability and planet - borne computer system is designed based on the deep research and analysis of the fault - tolerant technology and the typical satellite - borne computer system structure of the satellite - borne computer system . The system realizes the switching of various modes of operation according to the external environment . The system adopts the structure of the multi - DSP + FPGA , designs a new comparison point mechanism to realize the fast recovery of the error DSP . Through the use of the comparison point mechanism , the system can synchronize the redundancy modules well , and the addition of parallel computing can further improve the performance of the system . By comparing the system performance with the pure software voting mode and without the fast recovery mechanism , the results show that the error in the comparison point can be detected completely , and the system has a performance improvement of 61.67 % relative to the pure software comparison way , which can meet the requirement of high reliability and high performance of the satellite - borne computer .

【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP302.8

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本文編號(hào)：1398445