摘要：基因存储是电子细胞的重要组成部分,已有的基因存储无法兼顾系统的可靠性和硬件消耗.设计了一种新型的基因存储结构,细胞采用相关冗余方式存储系统的部分基因.通过基因更新过程,基于相邻细胞的基因信息恢复故障细胞损失的基因.细胞内存储基因数目与阵列和目标电路规模无关,可由设计者根据系统需求设置.理论分析和仿真实验表明,该基因存储不仅实现了阵列功能分化和自修复,而且可在保持系统可靠性的前提下,降低基因存储的硬件消耗,可用于大规模仿生自修复芯片的设计.

摘要：胚胎仿生硬件技术为高可靠性大规模集成电路系统设计提供了一种新思路.在确定规模的总线胚胎电子细胞阵列中,为兼顾阵列的硬件资源消耗和可靠性,本文提出了一种阵列内空闲细胞数目的优选方法.基于多态系统可靠性理论,利用通用生成函数建立阵列的可靠性模型.以阵列MOS(Metal Oxide Semiconductor)管消耗数目为硬件资源消耗衡量指标,建立阵列的硬件资源消耗模型.基于阵列的可靠性和硬件资源消耗模型,在一定设计约束条件下,对阵列内空闲细胞数目进行优选.仿真实验和分析表明,该方法能够根据阵列设计要求选择最合适的阵列内空闲细胞数目,同时,解决了胚胎电子细胞阵列中空闲细胞数目选择依靠经验的问题.

摘要：针对LUT型胚胎电子阵列功能分化方法的不足,提出了一种新型的LUT型胚胎电子阵列功能分化方法,根据目标电路的功能描述,通过前端综合、逻辑优化、逻辑映射、打包等操作,将目标电路转换为电子细胞为基本节点的电路形式,通过物理映射、基因库生成,将电路映射到阵列上,确定阵列中每个细胞的功能、连接,最终生成目标电路的基因库并确定每个细胞的表达基因,完成胚胎电子阵列的功能分化.该方法无需对计算过程中每一代电路进行功能评估,运算量小,计算速度快,为基于LUT型胚胎电子阵列的自修复电路应用提供了设计方法.最后,使用一个算例阐述了功能分化过程,并通过多个电路验证了该方法的分化速度.

摘要：针对大规模或超大规模胚胎细胞阵列的功能分化过程和自修复过程资源消耗大、耗时长及实现复杂等问题,提出了一种基于功能分解思想的新型总线型细胞阵列结构。对总线型细胞阵列结构进行了设计,制定了相应的故障自修复策略,并与现有的胚胎细胞阵列结构做了对比分析。同时分析了功能块内细胞组成不同的情况下,阵列的资源消耗情况和阵列的可靠性情况,研究了功能块中空闲细胞数量的选择,同时兼顾硬件资源消耗和阵列的可靠性两方面的问题,保证系统在一定的可靠性前提下资源消耗较少,为实际电路设计提供支持指导。