动态可重构总线数据传输管理：设计与实现

"动态可重构总线数据传输管理方法设计与实现 (2013年) - 国家自然科学基金资助项目“可动态重构的高可靠嵌入式系统总线研究”(61170009) - 邓哲, 张伟功, 朱晓燕, 杜瑞" 本文主要探讨了在嵌入式系统中如何设计和实现一种动态可重构的总线数据传输管理方法，以实现多通道数据的并发高速传输并具备容错能力。在故障发生时，该方法能够动态地重构总线数据流，确保系统的稳定运行。 首先，该方法利用四体先入先出队列（FIFO）作为数据缓冲存储单元，这种设计可以有效地处理数据传输过程中的突发流量，保证数据的连续性和一致性。FIFO是一种常用的数据结构，它按照先进先出的原则存储和读取数据，适用于需要顺序处理的场景。 其次，通过引入通道故障状态表，系统能够实时监测各通道的状态，一旦检测到故障，可以迅速响应。在数据传输过程中，4×32矩阵开关被用于控制数据流，根据故障状态表来决定数据的路径，确保数据能够绕过故障通道，继续进行传输。矩阵开关是一种灵活的电路配置，可以快速改变数据通路，适应动态重构的需求。 此外，传输管理阵列是整个系统的核心，它负责协调4个FIFO缓冲区以及所有有效通道之间的数据传输。这一设计使得系统能够在多个通道之间灵活调度，实现数据的并发传输，提高整体传输效率。 实验结果显示，在一个8通道的系统中，该方法可以达到800Mb/s的最高通信速率，对于7个通道的故障情况，系统仍然能够保持正常运行，展现出强大的容错性能。这表明该动态可重构总线数据传输管理方法在提高系统可靠性的同时，也保证了数据传输的高效性。 关键词涉及的主要技术包括高速串行总线，这是实现高速数据传输的基础；故障容错技术，是确保系统稳定性的重要手段；动态重构，允许系统在运行时根据需要调整其结构；并发传输，是提升系统吞吐量的关键；而矩阵开关则是实现动态数据路由的关键组件。 这项工作为高可靠性的嵌入式系统提供了一种创新的数据传输解决方案，它能够应对各种故障场景，同时保证数据的高速传输，对于提升嵌入式系统的整体性能和可靠性具有重要意义。