"本文提出了可编程器件，特别是FPGA（Field-Programmable Gate Array）的一种选择性双模冗余加固方法，旨在解决现有FPGA加固技术成本过高的问题。通过利用逻辑门的故障屏蔽效应，该方法可以有针对性地对电路进行加固，提高系统的可靠性。首先，建立待加固电路的查找表结构模型，分析每个查找表的故障敏感度。接着，对高故障敏感度的查找表实施双模冗余，并根据故障类型在冗余结构的输出端添加适当的逻辑门（如“与”或“或”门）进行表决。最后，通过故障注入验证加固效果。实验结果显示，与传统方法相比，该方法在相同开销下能更有效地屏蔽故障，全冗余时可将故障平均减少84.3%，对于大型电路如apex2和spla，故障减少率甚至超过97%。关键词包括FPGA、容错、双模冗余和故障敏感度。"
详细说明：
1. **FPGA容错设计**：FPGA是可重构的集成电路，常用于各种应用，由于其灵活性和可编程性，它在航空航天、通信和工业控制等领域广泛应用。然而，FPGA也容易受到各种故障的影响，因此需要有效的容错设计来确保系统的稳定性和可靠性。
2. **双模冗余**：双模冗余（Dual Modular Redundancy, DMR）是一种常用的容错技术，通过复制关键组件并使用表决逻辑来检测和纠正错误。在FPGA中，这意味着创建两个相同的逻辑模块，当一个模块出现故障时，另一个模块可以继续正常工作。
3. **故障敏感度分析**：为了实现选择性加固，文章提出了基于查找表的故障敏感度分析方法。通过评估每个查找表对故障的敏感程度，可以确定哪些部分需要优先加固，以最大化加固效果和效率。
4. **逻辑门的屏蔽效应**：逻辑门（如AND、OR）在冗余结构中起到决定性作用，它们可以过滤或掩盖由故障引起的错误输出，确保正确结果的产生。
5. **加固效果验证**：通过故障注入实验，研究人员能够评估加固策略的有效性，这通常涉及在模拟或实际环境中故意引入故障，然后观察系统的响应。
6. **成本效益分析**：文中方法强调了在保持高性能的同时，降低加固带来的额外硬件开销，这对于资源受限的嵌入式系统尤其重要。
7. **应用领域**：这种选择性双模冗余加固方法适用于对可靠性有高要求的系统，如航空航天、军事、医疗设备以及任何不允许系统故障的应用。
8. **未来研究方向**：进一步的研究可能涉及优化加固策略，提高故障覆盖率，以及探索新的冗余技术，以适应不断发展的FPGA技术和更复杂的系统需求。
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