13341

13341

طراحي و تحليل قابليت اطمينان مدارهاي خودرس با رويكرد كاربرد در ماهواره ها

دكتري

برق - الكترونيك

خرداد ماه 1393

خرداد ماه 1393

دكتر كريم محمدي

چكيده: پيچيدگي سيستم هاي الكترونيكي و شرايط محيطي خشن دو عامل تهديد كننده عملكرد صحيح مدارهاي الكترونيكي ميباشند. از نظر پيچيدگي و شرايط محيطي نامساعد، مدارهاي الكترونيكي ماهواره ها يكي از مهمترين مواردي است كه با در نظر گرفتن هزينه بالاي طراحي، پياده سازي و پرتاب، احتمال بروز خطا بايد به حداقل ممكن تقليل يابد . هر چند با توجه به گسترش توانايي هاي قطعات تجاري برنامه پذير امروزه بر پياده سازي سيستم روي اين تراشه ها تاكيد ميشود؛ اما اين افزاره ها خود مستعد تاثيرات نامطلوب تشعشعات هستند. شايع ترين نوع خطا در اين افزاره ها واژگوني بيت هاي پيكربندي افزاره ميباشد كه در اين رساله به اين مهم پرداخته شده است. به طور خلاصه در اين رساله علاوه بر تعيين نرخ واژگوني بيت، براي مدل سازي تاثير واژگوني بيت، بستر ي در سخت افزار پياده سازي شده است تا به صورت عملي تزريق خطا انجام شود. ارتقا سرعت و بهبود شرايط آزمون نيز از ديگر دست آوردهاي اين رساله ميباشد كه به تفضيل به آن پرداخته شده است. مطابق نتايج تجربي آزمون خطا در مدارهاي محك استاندارد، الگوريتم ارائه شده در اين حوزه در مقايسه با روش متعارف، نرخ يا سرعت تزريق خطا را از 7.5 الي 343 بار بهبود مي بخشد در حالي كه درصد انحراف زير 5 درصد باقي مي ماند. اما در راستاي ارائه مدارهاي كاربردي مقاوم در برابر واژگوني بيت، كنترلر مقاوم براي پروتكل ميكرولن و ضرب كننده هاي مقاوم در برابر واژگوني بيت از ديگر دست آوردهاي اين رساله محسوب مي گردد. براي تحقق اين مدارهاي مقاوم از رويكرد افزونگي هاي تركيبي سخت افزار - زمان و سخت افزار اطلاعات استفاده شده است. نتايج تجزيه و تحليل ها، پياده ساز ي و تزريق خطا مويد كارايي و قابليت هاي رويكردهاي ارائه شده ميباشد. در رابطه با رويكرد تركيبي سخت افزار زمان، - نتايج تحليل ها و آزمونهاي تزريق خطا در مدارهاي محك استاندارد ISCAS و كنتر كننده پروتكل ميكرولن به عنوان مطالعه موردي مويد قابليت ها ي رويكرد مطرح شده در زمينه كاهش تاثير واژگوني بيت هاي حافظه است. ارزيابيها نشان ميدهد كه رويكرد تركيبي تا 13.7 برابر نتايج بهتري را فراهم ميآورد اما 34.2 درصد فضاي بيشتري براي پيادهسازي لازم دارد. در رابطه بما سماختار ضمرب - كننده مقاوم ارا ه شده ني نتايج نشاندهنده بهبود 37 % در فضاي لازم جهت پيادهسازي ساختار ارا مه شده نسبت به روش متداو تشخيص خطا يعني اف ونگي دونسمخه اي اسمت. بمر اسماس ارز يم ابيهما ي ت ري خطا ني به طور كلي روش ارا ه شده قابليتهايي يكسمان در سمطح روش اف ونگم ي دونسمخه اي دارد. اما ساختار ارا ه شده، تاخير بيشتري )حدود 37 %( در پي دارد. واژههاي كليدي: طراحي مدارهاي مطمئن، تاثير تشعشعات فضايي، اف ارههاي برنامهپذير ميداني، واژگوني بيت.