基于CPCI總線的故障模擬系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、CPCI（Compact Peripheral Component Interconnect）總線具有高可靠、即插即用和熱插拔等優(yōu)點，對計算機系統(tǒng)的高可用設(shè)計提供了良好的支持。目前，基于CPCI的容錯計算機系統(tǒng)已經(jīng)在通訊、網(wǎng)絡(luò)、交通、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到了廣泛應用。因此，對基于CPCI總線的容錯機制驗證工具的需求也尤為迫切。
　　為此，本文首先研究了PCI（Peripheral Component Interconnect）和CPC

2、I的拓撲結(jié)構(gòu)、電氣規(guī)范，分析了傳統(tǒng)硬件嵌入式故障注入方法在 CPCI總線上的局限性，提出了一種基于PCI-to-PCI橋接 IP（Intellectual Property）核和FPGA（Field-Programmable Gate Array）技術(shù)的方案，解決了 CPCI故障注入中的同步和時延等關(guān)鍵技術(shù)。
　　對故障模擬系統(tǒng)的注入器硬件、控制軟件和FPGA邏輯進行了詳細設(shè)計與實現(xiàn)。注入器可以同時向 PCI的地址/數(shù)據(jù)注入32路

3、的故障，可以設(shè)置故障注入的具體位置和方向，故障類型包括固定-0型、固定-1型和翻轉(zhuǎn)型，故障時間類型包括永久型、瞬時型和間歇型。在隨機觸發(fā)的基礎(chǔ)上進行改進，實現(xiàn)了精度為0.01％概率觸發(fā)，提高了故障注入的精確性和可控性。
　　針對一個典型的CPCI系統(tǒng)進行了故障注入實驗。實驗結(jié)果表明，該方案是可行的，并且具有良好的性能和精度，其功能滿足設(shè)計要求。該方案不但可以無縫移植到 PCI平臺上，擴大使用范圍，而且可以進一步改進，實現(xiàn)更多的故障