电子系统故障调研报告.doc

毕业实习（调研）报告 题目名称：电子系统故障自修复研究 学院名称：理学院 班 级：物理091 学 号：200900124103 学生姓名：冯彩丽 指导教师：邢琳 2013年3月 中原工学院理学院物理系应用物理专业 2013届本科毕业论文调研报告 调研目的以及方法 此次毕业论文的题目是“电子系统故障自修复研究”，通过查阅文献和相关资料来理解和掌握有关电子系统自修复的理论基础，确定论文的研究方向和方法，为撰写论文做准备． 主要手段是通过查阅文献，在学校的图书馆或者电子阅览室通过互联网完成有哪些信誉好的足球投注网站．文献中有教学专著，也有期刊论文．其中期刊论文主要是中文，大部分是综述性质的，以便在撰写论文之前尽量做到有一个较为全面的认识． 调研内容简述 调研的主要内容如下： 1、 演化硬件的基本原理 演化硬件又称仿生硬件,它是一种能够根据工作环境（如电磁辐射、高温等）的变化而自主地、动态地改变自身结构和参数以获得期望性能的电路，它类似于生物的自组织、自适应及自修复特性．演化硬件是演化算法和可编程逻辑器件的结合，是进化计算技术在电子系统内部结构的设计、调节以及实时自适应等方面的应用，它以进化算法特别是遗传算法作为组合优化和全局有哪些信誉好的足球投注网站的主要工具，以可编程器件（FPGA，FPTA等）作为主要的评估手段和实现载体，寻求在不依赖先验知识和外力推动（如人工干预）的条件下，通过进化来获得满足给定要求的电路和系统结构，甚至使系统自动地、实时地调整（重新配置）其内部结构，以适应内部条件（如局部故障）和外部环境（功能要求或高温辐射等物理条件） 2、FPGA动态可重构技术原理 FPGA动态可重构技术，就是要对基于SRAM编程技术FPGA的全部或部分逻辑资源实现在系统的动态的功能变换．动态可重构FPGA则是基于动态重构技术的一种可在系统实现动态配置的新型FPGA芯片．严格来讲，系统重构的概念可分为静态系统重构和动态系统重构．前者指目标系统的逻辑功能静态重载，即FPGA芯片功能在外部逻辑的控制下，通过存储于存储器中不同的目标系统数据的重新下载， 而实现芯片逻辑功能的改变．对一个常规SRAM编程的FPGA，只能用于实现静态系统重构．后者是指对于时序变化的数字逻辑系统，其时序逻辑的发生不是通过调用芯片内不同区域、不同逻辑资源来组合而成，而可通过对具有专门缓存逻辑资源的FPGA，进行局部的和全局的芯片逻辑的动态重构(或称修改)而快速实现．动态可重构FPGA内部逻辑块和内连线的改变，可以通过读取不同的SRAM bit 数据来直接实现这样的逻辑重建，时间往往在纳秒量级，有助于实现FPGA系统逻辑功能的动态重构．典型的动态可重构FPGA的工作原理如图4所示． 图4 典型的FPGA动态可重构原理示意图 从图中可以看出，这种FPGA具有所谓缓存逻辑(Cache Logic)，在外部逻辑的控制下, 通过缓存逻辑，可对芯片逻辑进行全局或局部的快速修改，通过不同地或有控制地重新布局、布线的资源配置，来加速实现系统的动态重构． 参考文献 赵曙光杨万海. 一种用于演化硬件的染色体编码新方法[J]西安电子科技大学学报2000，27(6)：778-780. 康立山，何魏，陈毓屏. 用函数型可编程器件实现演化硬件[J]．计算机学报，1999，22(7)：781-784. YAOX, HIGUICHI T. Promises and challenges of evolvable hardware[J].IEEE Trans on Systems Man and Cybernetics, 1999. 29(1): 87-97 LOHN J, HORNBYG. Evolvable hardware: using evolutionary computation to design and optimize hardware systems [J]. IEEE Computational Intelligence Magazine, 2006.1(1):19-27 赵曙光，刘贵喜，可进化硬件的基本原理与关键技术[J]．系统工程与电子技术，2002．24(1)：70-73 王友仁，崔坚，仿生硬件及其进展[J]，中国空间科学技术，2004(6)：32-42. 徐阳，王友仁，演化硬件理论与应用技术研究[J]，航空电子技术，2003(3)：43-48. 调研总结 刚开始接触到这个课题，对它的了解并不多，最多是一些浅显的理解．通过这段时间的调研，查阅了很多的文献和期刊，对它有了初步的了解． 此次调研对我意义重大，因为无论从理论还是实践上，我都是第一次进入所谓的“科研”的领域．但是调研的过程是个极好的学习过程，我从中获益匪浅．在调