[发明专利]仿生自修复硬件分布式全局动态布线系统

权利要求书

1.一种仿生自修复硬件分布式全局动态布线系统，其特征在于，包括：

可编程布线网，包括与功能细胞连接的输入引脚和输出引脚；所有功能细胞之间的输出引脚、输入引脚之间通过纵向线、横向线及交叉开关形成的线网连接；所述纵向线和横向线在交叉位置通过所述交叉开关连接；

分布式控制系统，包括若干所述功能细胞和若干布线细胞，功能细胞之间通过广播网络通信，相邻布线细胞之间以及功能细胞与相邻布线细胞之间通过近邻网络通信；

所述功能细胞关闭可编程模块的输入引脚和输出引脚后，通过广播网络广播自身地址，并接收目标节点地址，并通过近邻网络将上述地址信息及线网信息均转发给相邻的布线细胞；

所述布线细胞初始化配置并将自身配置为空闲状态，该布线细胞控制的所有交叉开关均处于双向连通状态；解析接收的数据获得解析信息，并根据解析信息计算线网弯折方向；根据弯折方向控制交叉开关的状态，每次线网布线均通过三次弯折控制三个交叉开关的状态以打通功能细胞到目标节点所对应功能细胞之间的单向通信路径；所有布线细胞并行工作，直至所有线网布线完成，向所述功能细胞发送布线完成信号；

所述功能细胞接收布线完成信号并打开可编程模块的输入输出引脚。

2.如权利要求1所述的仿生自修复硬件分布式全局动态布线系统，其特征在于，所述横向线包括：长横线和短横线；所述纵向线包括：长纵线和短纵线；所述交叉开关包括输出交叉开关、连接交叉开关和输入交叉开关；

所述短横线连接功能细胞的输出引脚与长纵线，短横线与长纵线之间通过输出交叉开关连接；

所述短纵线连接功能细胞的输入引脚与长横线，短纵线与长横线之间通过输入交叉开关连接；长横线和长纵线之间通过连接交叉开关连接；

任一线网布线按照输出引脚、短横线、输出交叉开关、长纵线、连接交叉开关、长横线、输入交叉开关、短纵线、输入引脚顺次布通。

3.如权利要求2所述的仿生自修复硬件分布式全局动态布线系统，其特征在于，每个功能细胞包括：

存储器，用于存储自身地址、目标节点地址及线网信息；线网信息包括源节点输出引脚信息和目标节点输入引脚信息，所述功能细胞自身对应拓扑网络中源节点；

处理单元，用于从存储器中提取自身节点地址、输出引脚编号及目标节点地址、输入引脚编号一并打包形成数据包，并转发给布线细胞；

每个布线细胞包括：

处理单元，用于在接收到来自于相邻的功能细胞或相邻的布线细胞发出的请求信号时，回复允许信号并将自身状态配置为工作状态；

还用于接收相邻功能细胞发送的目标地址或相邻布线细胞发送的线网信息；并对接收的数据进行解析获得解析数据，并根据解析信息计算网线弯折方向；

还用于根据配置寄存器的反馈信号进行判断，在布线终端的所述布线细胞是输入开关布线细胞时，将自身状态配置为空闲状态；在收到布线完成信号时结束任务；

配置寄存器，查询线网当前连线上各交叉开关状态，在交叉开关处于空闲状态时，根据上述弯折方向配置该交叉开关状态，并向处理单元反馈。

4.如权利要求3所述的仿生自修复硬件分布式全局动态布线系统，其特征在于，所述布线细胞还包括：

通道状态寄存器，用于在长横线或长纵线上存在至少一个交叉开关被占用时，将所述长横线或纵横线的状态配置为占用状态；否则配置为空闲状态；

所述配置寄存器，还用于配置两位比特位以形成用于对所述交叉开关的状态进行控制的状态控制信号；所述交叉开关在纵横均连通时处配置为00，在纵横及左右均阻断时配置为11、在左下、右上连通时配置为10，在左上、右下连通时均配置为01；

所述输出交叉开关的位置坐标用输出细胞簇所在的列编号、长纵线位置编号、开关位置编号表示；

所述连接交叉开关的位置坐标用连接细胞簇所在的行编号、长横线位置编号、开关位置编号表示；

所述输入交叉开关的位置坐标用输入开关布线细胞所连接的功能细胞的编号、短竖线位置编号、开关位置编号表示。

5.如权利要求1～4任一项所述的仿生自修复硬件分布式全局动态布线系统，其特征在于，所述广播网络包括至少一条公共总线，功能细胞分别与所述公共总线连接

所述近邻通信网络包括点对点通信网络，每个点对应一个布线细胞或一个功能细胞。