[发明专利]一种基于移位寄存器的双备份自修复配置存储器及其自修复方法

权利要求书

1.一种基于移位寄存器的双备份自修复配置存储器，应用于细胞阵列电路中，该细胞阵列电路中的每个细胞结构相同，包括：控制模块、配置存储器、功能模块和连接块，同行相邻细胞的配置存储器相连构成链状结构，左侧细胞配置存储器的输出与右侧细胞配置存储器的输入相连接，每一行细胞末尾细胞与相邻上一行细胞首细胞相连，整个细胞阵列组成一个完整的移位链条，其特征在于：所述配置存储器包括移位寄存器组和细胞寄存器CR，所述移位寄存器组在选择信号的控制下备份左侧细胞配置数据和当前细胞配置数据，所述细胞寄存器CR用于保存当前细胞配置数据；采用移位寄存器的方式传递细胞配置数据；

所述移位寄存器组包括移位寄存器SR0和移位寄存器SR1，所述移位寄存器SR0的串行输入和移位寄存器SR1的串行输入分别由选择信号M1和选择信号M2来控制，当M1＝1时，移位寄存器SR0写入左侧细胞配置数据，为左侧备份寄存器；当M1＝0时，移位寄存器SR0首尾相接，自身配置数据循环移位，为当前细胞备份寄存器，此时配置存储器的串行输出由此移位寄存器SR0输出；当M2＝1时，移位寄存器SR1写入左侧细胞配置数据，为左侧备份寄存器；当M2＝0时，移位寄存器SR1首尾相接，自身配置数据循环移位，为当前细胞备份寄存器，此时配置存储器的串行输出由此移位寄存器SR1输出；移位寄存器SR0和移位寄存器SR1的并行输出数据由经过选择信号M1控制的选择开关后连接细胞寄存器CR的输入，该细胞寄存器CR由控制信号LOAD控制加载；所述细胞寄存器CR的并行输出连接功能模块和连接块；

所述移位寄存器SR0、移位寄存器SR1和细胞寄存器CR中存储有配置数据及其校验位；

所述配置存储器还包括奇偶校验码自测试模块，用于检测配置数据故障；

控制模块接收到故障信号后按照自修复方法控制配置存储器状态变化，修复配置存储器里全部瞬时故障和部分不影响当前系统功能的永久故障；

所述自修复方法，包括：

当细胞阵列正常工作时，若备份左侧细胞配置数据的移位寄存器检测到故障，触发配置存储器重配置自修复，故障细胞向左侧细胞发出信号，左侧细胞中的备份当前细胞配置数据的移位寄存器向当前细胞中的故障移位寄存器重新写入配置数据，进行瞬时故障修复；重配置自修复期间细胞工作正常；

若修复后仍检测到故障，则认为发生永久故障，将触发配置存储器整体移除自修复；

当细胞阵列正常工作时，若备份当前细胞配置数据的移位寄存器检测到故障，直接透明整个细胞，并向右侧细胞发出移位信号，右侧细胞接收到移位信号后，将用备份左侧细胞的配置数据配置加载到细胞寄存器CR中，完成配置存储器整体移除自修复。

2.根据权利要求1所述的一种基于移位寄存器的双备份自修复配置存储器，其特征在于：引入信号bypass表示当前细胞状态，当信号bypass＝1时，表示细胞处于空闲状态或者透明状态，此时配置存储器输出直接与输入相连，只输入数据，配置存储器不加入移位链条中；当信号bypass＝0时，表示细胞处于工作状态，配置存储器加入移位链条中。

3.根据权利要求1所述的一种基于移位寄存器的双备份自修复配置存储器，其特征在于：被移除的故障细胞，其中的移位寄存器组仍然备份左侧细胞的配置数据，在下一次左侧细胞发生故障时，将对该细胞进行一次重利用，若仍然检测出故障，再移除。