摘要：针对有实时性需求的精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer,RISC)-V处理器中断响应延迟过长的问题,本文改进了中断响应中中断服务程序跳转地址计算的方式,扩展了不可屏蔽中断(Non-Maskable Interrupt,NMI)响应时的控制寄存器,提出了硬件矢量中断以及NMI相关控制寄存器扩展。硬件矢量中断提高了中断的响应速度,减少了中断响应的延迟。NMI扩展控制寄存器减少了NMI的响应延迟,减少了软件需要进行的保存现场操作。利用VCS仿真验证了中断优化的正确性以及性能。仿真结果表明,硬件矢量中断响应时间缩短了84.4%,响应速度提高为原本的6倍,NMI扩展控制寄存器减少了31个时钟周期的响应时间以及32个时钟周期的返回时间。

摘要：集成电路(IC)供应链的全球化已经将大多数设计、制造和测试过程从单一的可信实体转移到世界各处各种不可信的第三方实体。使用不可信的第三方知识产权(3PIP)可能面临着设计被对手植入硬件特洛伊木马(HTs)的巨大风险。这些硬件木马可能会使原有设计出现性能降低、信息泄露甚至发生物理层面不可逆的破坏,严重危害消费者的隐私、安全和公司的信誉。现有文献中提出的多种硬件木马检测方法,具有以下缺陷:对黄金参考电路的依赖、测试向量覆盖率的要求甚至是手动代码审查的需要,同时随着集成电路规模的增大,低触发率的硬件木马更加难以被检测。因此针对上述问题,该文提出一种基于图神经网络硬件木马的检测方法,在无需黄金参考电路以及逻辑测试的情况下实现了对门级硬件木马的检测。该方法利用图采样聚合算法(GraphSAGE)学习门级网表中的高维图特征以及相应节点特征,并采用有监督学习进行检测模型的训练。该方法探索了不同聚合方式以及数据平衡方法下的模型的检测能力。该模型在信任库(Trust-Hub)中基于新思90 nm通用库(SAED)的基准训练集的评估下,实现了92.9%的平均召回率以及86.2%的平均F1分数(平均聚合,权重平衡),相比目前最先进的学习模型F1分数提高了8.4%。而应用于基于系统250 nm库(LEDA)的数据量更大的数据集时,分别在组合逻辑类型硬件木马检测中获得平均83.6%的召回率、70.8%的F1,在时序逻辑类型硬件木马检测工作中获得平均95.0%的召回率以及92.8%的F1分数。

摘要：中国空间站的建立为国产先进制程芯片提供了真实的在轨飞行验证条件。为实现不同种类、不同型号国产先进制程电子元器件在空间辐射环境中的验证,设计了一种通用的在轨飞行验证系统。系统采用“主控单元+试验单元”的平台架构,运用在轨可更换模块和可重构的系统设计,支持航天员定期在轨更换试验模块以完成验证任务的在轨升级。文中给出系统的硬件设计、软件数据管理机制以及在轨飞行验证结果。结果表明,该系统设计有效,成功完成了16 nm FinFET、28 nm亿门级FPGA、高速DAC等10类20余款国产先进制程芯片的在轨工作监测,可为国产先进制程芯片空间适用性研究提供参考。

摘要：阐述图像处理部件因光学成像部件控制多样性,先由FPGA实现逻辑功能,因性能需求最终使用ASIC专用集成电路设计定制实现,满足星敏感器宇航应用。探讨采用定制化的ASIC设计,可以很灵活地实现航天元器件特殊功能、性能以及可靠性要求,在IP集成的敏捷横向设计中,纵向考虑IP核或黏合逻辑的性能提升。

摘要：协作机器人(collaborative robot)是一种设计与人在共同工作空间中进行近距离互动的机器人。大部分传统工业机器人在生产线自动作业或是安装在防护网中被人引导作业;协作机器人的工作方式则不同,除可自动作业外,它还能和人近距离接触,同时,协作机器人装备有视觉、触觉等传感器,更可靠、更安全、更便捷的编程操作,因此可以更好地应用到生产生活中的各个领域,与人协同工作,提升整体工作效率。

摘要：随着工艺节点的缩小,集成电路规模的增加,集成电路设计过程中逻辑等价性检查在确保设计功能正确性方面起着重要作用。文章研究了组合电路逻辑等价性检查技术,针对该领域常用的DPLL和CDCL算法存在的问题,提出了一种基于蒙特卡洛树搜索的改进算法。通过对ISCAS85测试集的一个子集的实验,证实该算法对CDCL算法有一定的改进,应用于组合电路等价性检查的平均运行时间减少了20%。

摘要：针对电梯节能问题与安全问题,对电梯控制系统进行了冗余式设计,并在原有电梯结构基础上增加了独立的平衡配重系统。利用智能配重技术以及能量反馈技术,在平衡配重下降过程中将势能转化成电能,实现能量的回收,提高电梯运行的总体效率。当电网断电时,利用辅助控制单元,控制电梯继续运行;当电梯发生溜梯时,控制单元迅速启动刹车力补偿装置,加大平衡配重的反转力矩,把轿厢维持在门区附近。冗余式电梯系统设计既提高了电梯运行的安全性,又提升了电梯的运行效率。

摘要：为了应对商业航天领域对惯性姿态敏感器低成本、小型化、高可靠和长寿命的需求,设计了一款基于新型全固态谐振陀螺的惯性姿态敏感器。首先介绍了一种新型金属筒状全固态谐振陀螺;然后对该新型全固态谐振陀螺的控制方法开展研究,提出了一种全数字控制技术方案,包含基于Kalman滤波的位置数字解算方法、自适应陀螺起振方法与在线自测试方法;之后,以研究的全数字控制方法为基础设计了基于新型固态谐振陀螺的惯性姿态敏感器,并对其进行了测试评估。经对实测数据分析可知,实现的惯性姿态敏感器的零偏稳定性指标均优于0.1°/h(1σ)、角度随机游走指标均优于0.005°/√h,可完全满足商业航天对惯性姿态敏感器的成本、体积、可靠性和性能需求。

摘要：为了实现卫星姿轨控地面半物理仿真试验,设计了基于LVDS的电子星模拟器,图像分辨率支持1024*1024;图像位宽支持12 bit;能够同时完成帧频10 Hz的图像上传及采集;将星敏感器作为高精度姿态测量部件引入控制系统,地面动力学通过以太网将四元数提供给电子星模拟器,电子星模拟器将生成的电子星图通过LVDS传输给星敏感器,通过地面实时系统将控制系统、星务计算机、敏感器系统组成了实时仿真验证系统;试验表明电子星模的输出接近目标值,闭环测试中星敏采集到准确的星图;通过实物在闭环回路仿真验证了上述方案的有效性,并通过指标对比分析,显示了电子星模拟器的可行性,在卫星姿轨控地面半物理仿真试验中具有良好的推广性。

摘要：为了实现卫星姿轨控地面半物理仿真试验,设计了基于FPGA和PCIe总线的电子星模拟器,图像分辨率支持1024*1024;图像位宽支持12 bit;电子星模拟器图像处理卡基于FPGA的硬件结构,与上位机界面软件通过PCIe总线交互数据,采用LVDS(low voltage differential signaling)信号收发星图数据;地面动力学按照10 ms周期将四元数通过以太网发送给电子星模拟器,电子星模拟器将生成的电子星图通过LVDS传输给星敏感器,通过地面实时仿真验证系统验证,电子星模的输出与目标值误差小于0.07%,闭环测试中星敏采集到准确的星图,显示了电子星模拟器的可行性,在卫星姿轨控地面半物理仿真试验中具有良好的推广性。