[发明专利]基于重构的FPGA多余度实现方法

摘要

本发明公开了一种基于重构的FPGA多余度实现方法，该方法首先生成各余度模块FPGA配置数据，统计配置数据长度、确定超时参数，然后建立余度切换表并根据该表组建余度切换模块，生成余度切换模块FPGA配置数据，之后将配置数据整合后烧写到FPGA配置芯片中；余度切换模块根据余度切换表配置看门狗、进行余度调度，使用指定的余度模块配置数据配置FPGA并运行，当所选余度发生故障时重新返回余度切换模块进行余度选择，直至所有余度失效。本发明方法采用重构方式实现单FPGA的多余度，与非重构方式相比，避免了FPGA硬件成本的增加，降低了对输入数据的传输协议要求，增加了系统设计的灵活性，使用户可建立更为可靠的多余度系统。

主权项

1.一种基于重构的FPGA多余度实现方法，其特征在于，包括以下步骤：1)生成各余度模块FPGA配置数据，统计配置数据长度，确定超时参数；2)根据步骤1)的统计数据建立余度切换表；3)根据余度切换表组建余度切换模块，生成余度切换模块FPGA配置数据；4)配置数据整合烧写；5)余度切换模块配置看门狗，调度余度模块；6)使用指定的余度模块配置数据配置FPGA并运行；7)重复步骤5)和步骤6)，直至所有余度失效；所述步骤1)中，所述各余度模块是用户在每个余度中要实现的具体功能，通过在原用户期望功能的基础上添加看门狗子模块实现；看门狗子模块是FPGA开发环境提供的带有看门狗功能的IP核，带有看门狗复位信号，如果某余度模块在一定时间内没有将看门狗复位信号置为有效，则看门狗复位超时，表明该余度所实现的功能出现故障，需要进行余度切换；所述步骤2)中，所述的余度切换表包括总余度数目N和每个余度的调度优先级、调度起始地址和超时参数；调度优先级指该余度在所有余度模块中被调度的优先顺序，调度起始地址指该余度模块对应的FPGA配置数据在配置芯片中存储的起始地址，超时参数指该余度模块在多长时间内没有复位看门狗则表明该余度功能已经出现故障，需要调用其他余度模块；调度起始地址的确定应以优先级和配置数据长度为依据，高优先级余度的调度起始地址应小于低优先级余度的调度起始地址，且相邻两个余度调度起始地址的差值应大于两个余度中高优先级余度的配置数据长度；余度切换表中最高优先级余度的调度起始地址不为0，且该地址应大于步骤3)中余度切换模块FPGA配置数据的长度。