摘要：针对现有选取方法直接以输入向量控制(IVC)产生电路最小时延为目标,不能有效地发挥门替换(GR)技术优势的问题,提出一种输入控制向量选取方法,用于协同IVC和GR技术缓解电路负偏置温度不稳定性(NBTI)老化的方案.首先以IVC可控制关键门输入引脚为逻辑1的数量最大为目标,从备选向量集中选取最优输入控制向量,用于电路的输入控制;然后对不能通过最优输入控制向量控制为逻辑1的关键门输入引脚,分析其GR可防护性,对GR可防护的输入引脚的驱动门实施门替换.实验结果表明,与现有选取方法相比,文中方案可平均提高电路时延退化改善率7.56%,相对提升达到32.64%,同时,需要付出的附加面积开销和附加固有时延开销还略有降低.

摘要：深亚微米工艺下,路由器受制于制造缺陷及运行时的脆弱性,易发生虚通道(virtual channel,VC)永久性故障,从而引起通信故障,影响系统功能和性能.为了能够有效地容忍虚通道故障、保证系统性能及充分利用可用资源,将虚通道故障类型细分为粗粒度故障和细粒度故障,提出SVS(single VC sharing)路由器架构,通过将路由器端口两两分组,组内端口间实现单虚通道共享.当发生虚通道粗粒度故障时,使用组内相邻端口共享虚通道容错.当发生细粒度故障时,根据Slot State Table信息配置虚通道读/写指针的值,从而跳过故障Buffer槽实现容错.在无粗粒度故障情况下,共享虚通道还可用于负载平衡及容忍路由计算模块故障.实验结果表明:较其他已有的虚通道路由器,SVS路由器在3种不同的故障情况下均较大地降低了延时,提高了吞吐量.这表明SVS路由器可有效提高系统可靠性,保证了系统性能,充分利用了可用资源.

摘要：无线片上网络中的无线信道面临着严重的可靠性挑战,无线路由器的容错设计对整个片上网络的传输效率有着较大的影响.本文提出一种EF-ACK容错无线接口设计,将多条确认信息配置在一个数据包内,通过无线信道传递确认信息数据包;在无线接口处设立重传数据缓冲区,以更高效的方式确认数据以及控制错误数据包的重传;另外,提出了基于网络状态的编解码控制,在网络情况较差时用BCH编码的方式提高数据的鲁棒性.实验表明,本文方案使用了较小的额外面积和功耗开销,高效地完成了对于数据的无线确认反馈,且在错误率较高时,可以保证网络中较低的网络延迟和较高的饱和吞吐量,大大提高了网络的性能.

摘要：随着集成电路工艺的飞速发展,电路内部节点对于高能粒子入射的敏感性急速增大,锁存器中辐射效应引起的软错误急剧增多.进入90 nm工艺以后,电荷共享导致的双点翻转已经成为影响可靠性的严重问题.为此,基于混合三模冗余机制,提出2种加固锁存器结构:TMR-2D1R锁存器和TMR-1D2R锁存器.传统的三模冗余锁存器包括3个同构的D-latch和1个表决器;TMR-2D1R锁存器包括2个D-latch,1个RHM单元和1个表决器,可以部分容忍双点翻转;TMR-1D2R锁存器包括1个D-latch,2个RHM单元和1个表决器,可以完全容忍双点翻转.与相关加固锁存器进行比较的结果表明,TMR-1D2R锁存器在延迟、功耗、面积和加固性能等方面取得了较好的折中.

摘要：无线片上网络中,无线网络拥塞可以分为无线节点级的拥塞和无线链路级的拥塞,这两种拥塞都会造成网络性能下降.针对无线节点和无线链路级拥塞,本文设计了一种拥塞避免的高效无线路由器,首先提出了节点级的拥塞避免机制,无线节点通过广播本地拥塞信息相互感知拥塞程度,避免向拥塞程度较高的无线节点发送数据包;其次提出了链路级拥塞避免机制,在无线接口中设计了并行FIFO,允许无线接口以流水的方式,在单个时钟周期内传输一个拥塞信息数据包和三个数据微片,数学建模证明使用并行FIFO至少降低50%无线信道竞争频率,从而避免了无线链路级拥塞,提高了无线资源利用率.实验表明本文方案相较普通无线路由器增加了少量的面积,但是在网络整体性能、无线路由器性能以及功耗方面都取得了不错的优势.

摘要：谐振式微电子机械系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)压力传感器因其灵敏度高、体积小等特点近年来被广泛研究。根据谐振梁在不同压力作用下发生振动时,轴向应力的改变引起谐振梁等效刚度变化,从而进一步改变谐振梁谐振频率的原理,文章提出一种采用电磁激励/电磁拾振方式测量外界压力的谐振式压力传感器,并对传感器建立模型,利用ANSYS有限元仿真软件对传感器进行模拟分析与仿真验证。结果表明,量程为0~300 kPa、最大过载1.2倍满量程(full-scale,FS)时,初始频率为57.984 kHz,传感器灵敏度达66.98 Hz/kPa,非线性误差小于0.15%FS。

摘要：WiNoC(Wireless Network-on-Chip)中的无线路由器面临着比传统片上路由器更加严峻的拥塞问题,平衡有线/无线链路负载是当前无线片上网络的研究热点之一.为此本文提出并设计了一种基于优先级的交叉开关仲裁方案PbSA(Priority based Switch allocator),其将优先级更高的无线数据包优先路由至无线路由器;结合PbSA提出了拥塞感知的路由算法CARA(Congestion-Aware Routing Algorithm),该算法有效平衡有线/无线链路负载且避免死锁,提高了数据包在网络中的路由效率.此外,本文还提出了新颖的虚通道划分方法,它不仅减少了实现PbSA的硬件复杂度,而且缓解了无线路由器发生拥塞时对整个网络的影响.实验表明,虽然本文的方案引入了较小的面积和功耗开销,但是具有良好的流量自适应特性,从而在低注入率或高注入率的情况下较好的提升了网络性能.

摘要：在分析和比较目前常用的预测方法基础上,提出一种基于最小二乘支持矢量机的成形磨削表面粗糙度预测方法。一方面,该方法能较好地解决小样本学习问题,避免人工神经网络等智能方法在对粗糙度进行预测时所表现出来的过学习、泛化能力弱等缺点;另一方面,用等式约束代替传统支持矢量机的不等式约束,减小了模型的复杂度,加快了求解速度。试验表明,该模型具有预测精度高、速度快、容易实现等优点,适合对磨削表面粗糙度的预测。在成功建立预测模型的基础上,还提出磨削参数优化设计的可行性方案,建立表面粗糙度与磨削用量之间的关系图,对于优化设计磨削用量、提高加工零件表面质量具有一定的指导意义。

摘要：针对传统边缘检测算法在雾霾环境下进行边缘提取时会出现大量边缘丢失的问题,文中提出一种能增强含雾图像边缘提取效果的方法。利用FPGA并行且高速处理数据的特点,采用结合灰度变换的改进型Canny算法,设计一种实时边缘检测系统。该系统由图像采集、图像处理和边缘显示三个部分组成。其中采用OV7725图像传感器完成对外界环境的视频图像采集功能,FPGA再将采集到的视频图像数据进行亮度映射、高斯滤波、梯度幅值与方向计算、非极大值抑制、双阈值处理及转换等处理后,将得到的图像边缘数据缓存在SDRAM中,并通过VGA接口输出至显示器。实验结果表明:所提出的实时边缘检测系统与传统边缘检测系统相比,在雾霾环境下能还原出更多的边缘细节;同时该系统具有实时性,可为雾霾环境下进行实时边缘检测提供一种解决方案。

摘要：分析了碳纤维复合材料的敏感特性，基于该种材料良好的压力／温度敏感特性，设计了一种具备压力和温度同时检测功能的新型柔性复合式触觉传感器。利用2种碳纤维复合材料各自具有的不同压力和温度敏感特性构建了求解压力和温度的数学模型，基于该模型设计并制作了柔性复合式触觉传感器。通过对传感器标定及实验结果的误差分析表明，该传感器设计解决了压力和温度同时检测时存在的交叉干扰问题，实现了传感器的复合式功能。