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《北京交通大学》 2010年
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一种基于FPGA的可演化CPU的设计与实现

司继渊  
【摘要】:随着铁路事业高速发展和客运专线的普及,对列车运行控制系统的要求也越来越高。如何确保行车安全,提高运行效率成为目前一个重大的任务。 列控系统中的I/O接口负责整个系统中设备间的物理层数据传输。一旦出现故障,将导致灾难性的后果。目前的I/O接口基于分布式安全计算机架构。接口部分采用片上软核系统实现,不仅可以提高整个系统的安全性,减少反应时间,还可以根据需要扩展安全计算机系统模块,实现接口通用化。 论文引入了可演化硬件技术的概念,详细介绍了传统可演化方法的原理和算法,指出了可演化硬件应用在容错系统中的优势和缺陷。针对列车运行控制系统的安全性和各个设备间的I/O接口需求,提出一种基于分布式安全计算机架构的I/O模块的设计方法。此方法以FPGA片上软核MIPS CPU为基础来实现I/O功能,并依靠改进后的可演化硬件方案保证可靠性和使用性能。 论文计算了系统的可靠性参数,详细介绍了可演化CPU的设计实现方法。最后对系统中各部分模块进行仿真,给出了仿真结果。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

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