CMOS数字电路的容错结构研究+文献综述(3)
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1.4 论文的章节安排
本文一共有五个章节，其每个章节大概内容如下：
第一章，绪论。简要介绍了混合容错技术与动态可重构技术的特点，同时说明了本文的主要工作。
第二章，容错技术的结合---混合容错技术。这一章节详细介绍了文献[2]中的混合冗余容错结构的工程实现和功能仿真，并说明了在Xilinx ISE Project Navigator软件中实现这一结构的步骤以及注意点。
第三章，动态可重构技术及其应用。这一章节详细介绍了局部动态可重构技术，同时将这个技术运用到之前实现的混合容错结构上，并深入介绍了在Xilinx公司的一系列软件下实现局部动态可重构的步骤以及注意点。
第四章, 混合冗余容错结构和动态可重构容错结构的比较结果。这一章节主要介绍了如何仿真混合容错结构和运用了动态可重构技术的结构的参数，主要包括面积和功耗。以及如何使用XPower这个软件来看功耗。并提供了逻辑功能模块为ISCAS’85系列组合电路中的c432,c3540,c6288三个大型电路的混合容错结构以及运用动态可重构技术的结构，以及传统三模冗余结构的参数比较结果。
第五部分，结论。通过参数比较结果分析了混合容错结构和运用动态可重构技术的结构的优点和缺点，并且说明了仿真中遇到的问题。
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2.容错技术的结合——混合容错结构
2.1 容错技术简介
2.1.1 什么是容错技术
容错，就是运用和处理冗余来察觉，纠正错误。冗余是系统的一种在目前的工作之外处理更多的工作的一个性质。随着错误发生，冗余被运用于掩盖或者以其他方式处理这些错误，因此保持我们所需要的系统功能。运用容错技术能够很好的提高数字系统的可靠性。对于如今数字系统可靠性的要求，容错技术的运用是极具价值的。
数字系统出错，轻则影响输出结果，重则可能导致机器故障，造成永久性损失。因此对于容错技术的研究是非常有意义的。
2.1.2 数字系统错误的分类和原因
关于数字系统错误的分类，从不同的角度有不同的分法。从是否可逆转来分， 数字系统错误有软错误，和硬错误。其中软错误是可逆转的，而硬错误一般情况下不可逆转。从出错的时间上来分，数字系统错误主要分为短暂错误（transient error）和长期错误(permanent error)。一般情况下，长期错误是由于硬件老化从而产生的错误，例如使用过久从而导致灯泡烧坏；而在电话通话中的一个噪声干扰则是一个短暂错误。
数字系统出错的原因有很多。出错大部分表现在电平高低的翻转，即二进制数值的翻转，这被称为单粒子瞬态翻转（SEU）。这种现象是由辐射环境对于硅片的撞击造成的。随着器件尺寸的持续减小，辐射效应引起的瞬时错误已经成为研究人员主要关注所在，只有应用容错技术才能保证电路的可靠性。因此，在辐射强度较高的工作环境下，例如空间环境，数字电路系统出错的概率也较高，运
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用容错技术，让电路内部解决错误纠正的问题，正好能完善解决上述问题的方法。
2.1.3 传统三模冗余技术
冗余就是用高于实现系统功能的最低成本来实现相同的功能，从而达到提高可靠性（容错）的目的。一切的容错技术都是基于各种冗余的引入。常用的冗余方法包括硬件冗余，信息冗余，时间冗余等等。而三模冗余技术作为硬件冗余的代表，将数字系统中的逻辑功能部分进行三次重复构造，将三个相同的逻辑功能模块同时工作，并将结果进行投票比较，如此来提高输出结果的准确性。虽然这种方法仍然有可能出错，但是大大减小了出错的概率。