Wegen der stets steigenden Taktfrequenzen werden Systems-on-Chip heutzutage in der Regel als GALS-Systeme (Globally Asynchronous Locally Synchronous) entworfen. Um die fundamentalen Metastabilitätsprobleme, die durch asynchrone Kommunikation zwischen Clock-Domains auftreten, zu mindern, wird vermehrt auf Multi-synchrone GALS gesetzt, bei denen ein gewisses Maß an Synchronität zwischen den lokalen Takten besteht. Durch die stets kleiner werdenden Strukturgrößen und Spannungshübe werden integrierte Schaltungen immer anfälliger für Treffer von ionisierten Partikeln, Übersprechen und elektro-magnetische Interferenzen. Mechanismen zur Toleranz von permanenten Fehlern wie Byzantinisches Agreement und Selbststabilisierung gegen transiente Fehler werden daher auch im Chip-Design immer wichtiger. Die Diplomarbeit ist im Schnittbereich von verteilten fehlertoleranten Algorithmen und VLSI Design angesiedelt. In dieser Arbeit wird die Implementierbarkeit eines neuartigen Algorithmus für Byzantinisch fehlertolerante, selbst-stabilisierende Taktgenerierung gezeigt, der die zuvor geforderten Eigenschaften für aktuelle multi-synchrone GALS-Systeme erfüllt. Darüber hinaus werden die Ergebnisse der theoretischen Korrektheits- und Performance-Analyse durch eine experimentelle Evaluation der Implementierung validiert. Primärer Gegenstand der Arbeit ist die Implementierung des verteilten Taktgenerierungs-Algorithmus und aller dafür erforderlichen Komponenten in digitaler Logik mittels VHDL. Sie basiert auf Mechanismen wie z.B. der Glitch-freien schnellen Kommunikation zwischen asynchronen Funktionsblöcken, stabilen lokalen (Ring-)Oszillatoren, Watchdog-Timern mit festen und zufälligen Timeouts, Threshold-Modulen und der Implementierung von concurrent communicting asynchronous state machines. All diese Mechanismen wurden in einem FPGA-Prototypen implementiert und in einer eigenen Test-Bench integriert. Die Vorhersagen der existierenden theoretischen Korrektheits- und Performance-Analyse konnten durch mehrere Experimente bestätigt werden.
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