中文摘要：

机载电子系统的高可靠、强容错设计是空天应用研究需要解决的关键技术。基于仿生胚胎硬件理论的芯片自愈型可重构硬件，能实现芯片级在线自主故障诊断和自主修复，用于空天计算机系统和电子设备设计，可显著提高可靠性，但目前设计因设计冗余严重而无法实用。本项目面向空天应用从硬件系统体系结构、细胞电路模块组成和细胞阵列布局三个方面研究芯片自愈型可重构硬件的简化设计方法⑴采用具有分子自修复能力的新四层结构模型，改善传统结构因修复层级高导致硬件利用率低的问题；⑵采用只保存三个细胞配置信息的配置存储器设计，大幅减小了细胞电路面积，且可同时容错瞬时故障和永久故障；⑶通过可靠性分析给出细胞阵列的布局优化准则，可减少电路的冗余空闲细胞数。研究成果可作为高可靠、自修复系统设计的理论基础。