| 摘要 | 第11-13页 |
| ABSTRACT | 第13-14页 |
| 第一章 绪论 | 第15-34页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15-17页 |
| 1.2 研究现状 | 第17-32页 |
| 1.2.1 胚胎硬件结构设计 | 第19-22页 |
| 1.2.2 胚胎硬件自组织与自修复 | 第22-28页 |
| 1.2.3 胚胎硬件故障检测 | 第28-29页 |
| 1.2.4 胚胎硬件开发平台及应用 | 第29-32页 |
| 1.3 研究思路与章节安排 | 第32-34页 |
| 第二章 基于图论的多层胚胎硬件设计方法 | 第34-53页 |
| 2.1 多层胚胎硬件结构的提出 | 第34-36页 |
| 2.1.1 典型胚胎硬件的结构 | 第34-35页 |
| 2.1.2 片上网络NoC | 第35-36页 |
| 2.1.3 激素的传播方式 | 第36页 |
| 2.2 激素传播启发式多层胚胎硬件结构 | 第36-41页 |
| 2.2.1 层次结构与组成 | 第36-38页 |
| 2.2.2 各层次的工作原理 | 第38-40页 |
| 2.2.3 自修复特性 | 第40-41页 |
| 2.3 多层胚胎硬件结构及其图论描述 | 第41-43页 |
| 2.3.1 图论的基本理论 | 第41-42页 |
| 2.3.2 多层胚胎硬件结构的图论描述 | 第42-43页 |
| 2.4 胚胎硬件的设计流程 | 第43-48页 |
| 2.4.1 FPGA及其应用 | 第43-45页 |
| 2.4.2 FPGA设计流程 | 第45-46页 |
| 2.4.3 胚胎硬件开发步骤 | 第46-48页 |
| 2.5 基于图论的胚胎硬件设计方法 | 第48-51页 |
| 2.5.1 功能流的图论描述 | 第49页 |
| 2.5.2 带冗余的功能流的图论描述 | 第49-50页 |
| 2.5.3 功能流图的优化问题 | 第50-51页 |
| 2.5.4 带冗余功能流图的多层胚胎硬件实现 | 第51页 |
| 2.6 本章小结 | 第51-53页 |
| 第三章 面向胚胎硬件的模块化自组织配置机制 | 第53-68页 |
| 3.1 配置机制的问题提出 | 第53-56页 |
| 3.1.1 可发育人工生物体OAO | 第53-54页 |
| 3.1.2 胚胎硬件与OAO | 第54-55页 |
| 3.1.3 胚胎硬件实现面临的问题 | 第55-56页 |
| 3.2 配置机制的工作基础 | 第56-57页 |
| 3.2.1 分子的基因组成 | 第56页 |
| 3.2.2 分子的结构 | 第56-57页 |
| 3.3 配置机制的功能及其工作原理 | 第57-61页 |
| 3.3.1 细胞器构建 | 第57-59页 |
| 3.3.2 细胞器分化 | 第59-60页 |
| 3.3.3 细胞器复制 | 第60-61页 |
| 3.3.4 更多功能或特点 | 第61页 |
| 3.4 配置机制的硬件实现 | 第61-66页 |
| 3.4.1 硬件实现 | 第61-62页 |
| 3.4.2 ISIM仿真 | 第62-65页 |
| 3.4.3 资源开销分析 | 第65-66页 |
| 3.5 配置机制在多层硬件结构中的应用 | 第66-67页 |
| 3.6 本章小结 | 第67-68页 |
| 第四章 胚胎硬件自组织容错与故障检测方法 | 第68-99页 |
| 4.1 自组织容错方法的提出 | 第68-72页 |
| 4.1.1 面临的主要问题 | 第68-69页 |
| 4.1.2 自组织的特征与基本条件 | 第69-71页 |
| 4.1.3 自组织容错方法的应用对象 | 第71-72页 |
| 4.2 数据驱动自组织容错方法的实现原理 | 第72-81页 |
| 4.2.1 假设条件与基本实现思路 | 第72-74页 |
| 4.2.2 基于改进自由扩散模型的细胞地址信息形成 | 第74-76页 |
| 4.2.3 基于激活抑制模型的细胞动态功能分化 | 第76-78页 |
| 4.2.4 基于基因活性的数据包转发机制 | 第78-81页 |
| 4.3 数据驱动自组织容错方法的仿真实验验证 | 第81-86页 |
| 4.3.1 仿真条件 | 第81-83页 |
| 4.3.2 地址信息形成 | 第83-84页 |
| 4.3.3 自组织能力 | 第84-85页 |
| 4.3.4 容错能力 | 第85-86页 |
| 4.4 输入输出细胞故障检测方法 | 第86-98页 |
| 4.4.1 基于阻抗的焊点故障检测 | 第86-87页 |
| 4.4.2 低功耗在线阻抗测量方法 | 第87-93页 |
| 4.4.3 实验验证 | 第93-98页 |
| 4.5 本章小结 | 第98-99页 |
| 第五章 胚胎型仿生自修复硬件设计实验平台研究 | 第99-117页 |
| 5.1 实验平台总体方案 | 第99-103页 |
| 5.1.1 胚胎硬件实现方式 | 第99-101页 |
| 5.1.2 胚胎硬件实验需求分析 | 第101-102页 |
| 5.1.3 基于FPGA的实验平台总体结构 | 第102-103页 |
| 5.2 基于FPGA的胚胎硬件开发系统 | 第103-108页 |
| 5.2.1 开发系统结构设计 | 第103-104页 |
| 5.2.2 开发系统实现 | 第104-106页 |
| 5.2.3 多轴运动控制系统 | 第106-108页 |
| 5.3 FPGA软故障注入系统 | 第108-114页 |
| 5.3.1 故障注入方法选择 | 第108-109页 |
| 5.3.2 故障注入系统结构设计 | 第109-111页 |
| 5.3.3 故障注入系统实现 | 第111-114页 |
| 5.4 实验平台功能验证 | 第114-116页 |
| 5.4.1 PID控制器 | 第114页 |
| 5.4.2 功能验证方法 | 第114-115页 |
| 5.4.3 功能验证结果 | 第115-116页 |
| 5.5 本章小结 | 第116-117页 |
| 第六章 结论与展望 | 第117-119页 |
| 6.1 工作结论 | 第117-118页 |
| 6.2 工作展望 | 第118-119页 |
| 致谢 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-133页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第133-134页 |