摘要：提出了一个开关级模型来估算在不同布线结构参数(输入端口和输出端口的连接块复杂度)下现场可编程门阵列(FPGA)在动态重构(RTR)工作状态下的功耗,并对基于查找表(LUT)和逻辑块结构的FPGA,给出了用于估计电容的FPGA基元等效电路.在功耗估计部分考虑了动态重构下被激活逻辑块的统计分布,使用改进型fpgaEva-LP构架,同时分析电容和开关转换频率,进而估算出功耗,并得出了连接块的复杂度与功耗的关系.结果表明,合理地选择连接块的复杂度可以有效地降低功耗.

摘要：为了在低电源电压约束下实现delta-sigma模数转换器(ADC)的低功耗与高精度设计,提出基于开关型运放以及新颖DWA技术的delta-sigma调制器.其中的开关型运放仅工作于半周期相位,可以在低于1V的电源电压下正常工作,节省了系统功耗.调制器的积分器采用运放分享技术,以降低硬件开销.采用双向循环移位数据加权平均(DCS-DWA)技术,在抑制调制回路中匹配单元误差引起的非线性失真的同时消除了与输入信号相关的寄生音调,提高系统分辨率.提出的delta-sigma调制器在SMIC 0.18μm 1P6M工艺下流片,动态范围与峰值SNDR分别达94.6和92.5dB,芯片面积为0.72mm2.在0.9V电源电压下,测得系统功耗仅为56μW,品质因数(FoM)低至34.2fJ/c-step.结果表明,预期的主要设计目标均已实现.

摘要：由于嵌入式系统的规模和功能越来越庞大,传统的设计方法的局限性愈加明显,为此提出一种基于通用互联网络的多核嵌入式系统设计方法,通用互联网络由单元库、探测点、优化收敛算法和内核单元4部分组成.其中,单元库用于帮助设计者便捷地搭建各种拓扑结构的嵌入式系统,并将复杂的算法映射在系统上;探测点嵌入在搭建的系统内,能在系统执行算法时对延时、功耗、吞吐率等系统性能进行评估;优化收敛算法依靠探测点获得的信息找到使系统性能最佳的拓扑结构和算法映射;内核单元的任务是对配置好的系统进行仿真,并得到相应的数据和优化结果.文中方法可以在设计早期对复杂嵌入式系统进行分析和寻优,缩短了开发周期、提高了设计性能.最后以环形总线和粒子滤波算法为实验系统,说明了该方法的有效性.

摘要：为提高开关电源控制芯片使用灵活性,优化对开关电源效率、纹波等性能的控制,并方便噪声滤除,提出一种带锁相环的多模式时钟发生电路芯片的设计。该电路可提供选择1.7MHz或2.6MHz的固定频率模式或锁相范围500kHz～3MHz的外部输入模式,应用于开关电源控制芯片时,可根据开关电源的应用情况设置工作频率,达到性能最佳化。该芯片已在1.5μmBCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺下设计完成。测试结果表明芯片工作正常,预期的功能均已实现,可作为模拟电路IP使用。

摘要：为提高光伏电池的光电转换效率,设计一种基于开路电压法的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)控制芯片.利用光伏电池开路电压与最大功率点电压存在近似线性关系的特性,周期性采样光伏电池的开路电压,计算得到最大功率点电压.所设计的芯片结构简单、成本低、稳定性好,除能够较精确地控制实现光伏电池的MPPT外,还能周期采样、定时更新当前MPPT电压,并实时监测光伏电池的输出电压,使环境条件变化时系统具有快速的动态响应.芯片除包含参考基准、电压调节器、振荡器及误差放大器等基本模块外,还集成了采用自举技术的驱动电路,提高了输出电压.电路采用1.5μm双极型-CMOS-DMOS(BCD)工艺设计制造,优化后的芯片面积约为3.0 mm×2.6 mm.测试结果表明,预期的电路功能已经基本实现.

摘要：为实现隔行扫描到逐行扫描的高质量视频格式转换,提出了一种基于边缘定向插值的运动自适应去隔行算法,主要包括空间加权边缘搜索、边缘定向插值、同极性场间的运动检测和运动自适应插值等。该算法通过增加对边缘的加权拟合和搜索消除伪边缘插值,通过增加边缘方向的预判断抑制反向插值错误,通过边缘搜索的提前终止减小计算量,通过同极性运动检测消除运动检测错误。实验结果表明,基于边缘定向插值的运动自适应去隔行算法在处理图像和视频流时均表现出优异的性能。

摘要：针对动态分支预测错误率在时间上分布不均匀且高错误率比较集中的特点,该文提出一种可动态变换预测极性的分支预测方法。该方法对未经极性变换的原始动态分支预测错误率进行自适应监测,筛选出原始动态分支预测错误率高于阈值的预测错误高峰期,进而调整预测错误高峰期内分支预测器的预测极性,使经过极性变换的最终动态分支预测错误率在程序运行过程中始终低于设定的阈值。该文同时研究了全局监测、按组监测和局部监测3种分支预测错误率监测方式。实验结果表明,相同硬件资源下该方法比Gshare和Bi-Mode分支预测方法具有更高的分支预测精度。

摘要：为了提高人脸识别算法性能,提出了一种多尺度梯度角(MSGA)和支持向量机(SVM)相结合的新的正面人脸识别方法.分析了梯度角对光照的不敏感特性和反对称双正交小波(ASBW)的导数特性.获取多尺度梯度角特征,并利用其所具有的降噪能力和有效降低表情变化、光照变化等因素引起的影响,使算法具备较强的鲁棒性.采用了分类性能优越的支持向量机技术,提高了泛化能力.并在Yale人脸数据库上与归一化原始数据、小波处理后数据进行了仿真比较,实验数据显示,不论使用主分量分析(PCA)还是线性鉴别分析(LDA)降维,在相同的维数条件下,新方法的识别性能都优于其他方法.

摘要：提出了一种适用于超大规模集成电路(以下简称VLSI)实现的谐波电能计量算法。该算法以电网中能量的分布为出发点,对基波和谐波分量采用了不同的数字滤波处理,并且通过一个前馈控制系统实现了滤波器中心频率对电网频率的跟随,达到了同步采样的效果,解决了在电网频率不准确时快速傅里叶变换(以下简称FFT)频谱泄漏造成的计量误差问题。与用小波包分解实现谐波电能计量的算法相比,该算法需要的滤波器更少,更节省硬件面积,因而更适合VLSI的设计实现。网表级仿真结果表明电网频率在±5%范围内波动时基波有功功率计量误差小于0.1%,各次谐波有功功率计量误差小于1%,完全能满足谐波电能计量的商业要求。集成了该算法的谐波电能计量芯片已投片生产。

摘要：传统基于颜色的粒子滤波算法在硬件实现中存在着跟踪效果不理想、实时性差等问题。该文结合硬件电路需要对基于颜色的粒子滤波算法进行了改进,在传统SR重采样算法的基础上将剩余粒子撒向目标点附近,以提高其在硬件环境下跟踪的准确性与稳定性。文中给出了改进算法的全硬件实现的电路架构,并在FPGA上完成了目标跟踪系统的实现。实验表明提出改进算法与硬件实现方案对简单背景环境下运动目标有着良好的跟踪效果,系统实时处理能力可达72 FPS,而硬件消耗为7387个逻辑单元。为进一步适应复杂的应用环境,在此粒子滤波器基础上给出了可扩展的分布式粒子滤波系统的架构以及相应的重采样策略,良好的并行性与可扩展性使得系统能够完成复杂背景环境下多特征、多目标的跟踪任务。