摘要：随着硬件复杂度的不断提高和并行软件调试的需求不断增长,可调试性设计已经成为集成电路设计中的重要内容.一方面,仅靠传统的硅前验证已经无法保证现代超大规模复杂集成电路设计验证的质量,因此作为硅后验证重要支撑技术的可调试性设计日渐成为大规模集成电路设计领域的研究热点.另一方面,并行程序的调试非常困难,很多细微的bug无法直接用传统的单步、断点等方法进行调试,如果没有专门的硬件支持,需要耗费极大的人力和物力.全面分析了现有的可调试性设计,在此基础上归纳总结了可调试性设计技术的主要研究方向并介绍了各个方向的研究进展,深入探讨了可调试性结构设计研究中的热点问题及其产生根源,给出了可调试性结构设计领域的发展趋势.

摘要：在信号处理领域的优异表现使得Vector-SIMD结构在近年来获得了广泛的关注.Vector-SIMD结构和多核技术相结合是目前高性能DSP体系结构发展的重要方向.然而,在目前的多核VectorSIMD处理器中某些部件间的协同工作能力还比较弱,导致了系统的整体性能得不到有效发挥.本文设计实现了一款协同多核DSP YHFT-QMBase,从4个方面增强了多核Vector-SIMD体系结构的协同性:(1)采用动态耦合机制重定义了标量单元和向量单元的工作方式;(2)采用矩阵方式的通信机制增强了向量Lane间的交互能力;(3)采用非对齐向量存储访问机制解决了向量存储器的数据共享问题;(4)采用Qlink-Crossbar机制满足了多核间后台高效粗粒度数据搬移的需求.评估结果显示,本文提出的协同增强机制能够使传统的Vector-SIMD结构获得58.5%的性能提升.目前YHFT-QMBase已经成功流片,评测结果显示其峰值浮点乘加能力(单精度)达到32 GFMACS,定点运算能力(16位)为128 GMACS,典型功耗为8.65 W.

摘要：为了充分发挥高性能计算机的计算能力,缓解程序员设计和编写并行程序的压力,扩充可用软件集合,设计并实现了利用交互界面深入挖掘程序中的可向量化语句,优化生成代码中的向量化语句,提高生成代码的执行效率。该方法对充分发挥高性能计算机的计算能力,增强系统可用性和扩展应用范围具有重要的意义,同时能够提供有效的辅助手段和工具支持。渐进式智能回溯向量化代码调优架构通过对用户提交的串行程序进行程序分析和变换,采用串行程序分析、数据依赖分析、向量化分析等技术手段,根据分析结果对程序进行变换和优化,自动生成最终的向量化代码。该方法通过分析串行程序中潜在的并行性,将其自动变换为等价的向量化代码形式,大大简化了程序员的工作。

摘要：在计算机几何作图软件日趋成熟的情况下,如何让用自然语言描述的几何命题自动生成几何图形一直是几何作图软件研究中的难题。结合已有几何作图软件的需求,通过对几何自然语言的研究,建立了一套有效可行的语言理解模型,设计并开发了由几何自然语言向几何作图命令转换的接口,实现了将自然语言描述的几何命题自动转换为几何作图命令并生成几何图形的功能。测试结果表明,其转换正确率在84.17%以上。

摘要：为了提高数控系统设计的灵活性并且降低加工过程中对内存的需要,提出了一种基于环形缓冲区结构的两级插补器实现方法。第一级插补算法采用了B样条参数曲线插补算法,第二级插补算法,第二级插补算法采用DDA(Digital Differential Analyzer)直线插补算法。两级插补器间的数据通信使用了可配置的缓冲区结构。测试结果表明,在新的设计下,缓冲区空间的使用量少,通信时延小于1.93μs,可以满足高档数控系统的加工要求。

摘要：实时工业以太网技术是目前工业通信领域研究的热点,EtherCAT技术具有光明的应用前景。无线传感网ZigBee技术可以带来传输通道部署和规划上的便利,可以减少大量布线施工的代价与困扰。开发连接EtherCAT和ZigBee的网关可以拓展工业通信网络的范围,实现对工业制造现场的环境变化的感知。在对两种协议深入研究的基础上,提出了ZigBee接入EtherCAT的实现方案,设计了EtherCAT和ZigBee的网关通信模型,并且采用ARM Cortex-A8和CC2530设计并实现了连接Ether-CAT与ZigBee的网关。经过测试表明,该网关实现了EtherCAT与ZigBee网络通信的协议转换功能,能够满足实时采集现场数据的需要。

摘要：为了能够在硬件上实现高质量、高效果的视频图像超分辨率,提出了一种基于FPGA的自相似性超分辨率算法的实现。首先介绍了基于自相似性的超分辨率算法的基本原理和算法流程,接着提出了视频超分辨率引擎硬件设计的系统结构,并详细叙述了超分辨率引擎系统的各个模块的设计及实现,分析了系统的速度、带宽及资源。最终,在Xilinx K7 FPGA上实现了该视频超分辨率引擎。结果表明,本设计可以实时处理1 080p@25 Hz视频放大为4K@25 Hz视频并在图像质量上取得明显的效果。

摘要：采用0.18μm SiGe BiCMOS工艺设计一个用于GPS卫星导航系统射频前端电路的低噪声放大器。该低噪声放大器采用BiFET(Bipolar-MOSFET)Cascode结构可以同时实现极低噪声和高线性度。采用异质结晶体管(heterogenous bipolar transistor,HBT)作为输入管以提供低噪声性能,Cascode级采用MOSFET管来提高线性度。与传统的全HBT管或全MOSFET管相比,这种混合结构能更方便地实现噪声、增益和线性度之间的折中设计。当该低噪声放大器在2.85 V电源电压下工作时,消耗3.7 mA电流,提供19 dB功率增益,噪声系数为0.9 dB,输入1 dB压缩点为0.065 mW。

摘要：指针别名分析是数据流分析中的关键性技术,其分析结果是编译优化和程序变换的基础。在向量化方法和动态指针别名分析相关研究的基础上,设计了一种面向向量化的动态指针别名分析框架。该框架通过动态插桩和试运行提取指针别名信息,并反馈到向量化阶段指导向量化代码生成。从提取候选别名分析集、插桩及试运行和反馈优化3个方面对整体框架进行分析和研究。该框架基于Open64实现,并以通用测试集GCC-VECT和典型应用进行了实验评估,结果表明,该框架相比静态指针别名分析具有更精确的别名分析结果,该结果能够有效改进向量化程序的加速比。

摘要：针对嵌入式开发平台上的SST39VF040 NorFlash芯片,根据其硬件结构定义了芯片的数据结构,通过其工作原理,分析了芯片读、写、擦除操作的工作过程,建立起对应的有限状态机(FSA)转化控制模型.利用此模型与定义的数据结构,设计与实现了该芯片功能的软件仿真.测试表明,仿真的NorFlash可以支持Bootloader的Flash操作,在降低开发成本和提高开发效率方面有显著成效.