摘要：为了降低通用图形处理器(GPGPU)中栅栏同步开销对程序性能产生的不良影响,提出了一种GPGPU微架构优化设计。该设计在线程束调度模块中,根据栅栏同步开销决定各线程束的调度顺序,确保高栅栏同步开销的线程束能够优先调度执行。在一级数据缓存模块中,结合数据缓存缺失率与栅栏同步状态来共同决定各访存请求是否需要执行旁路操作,由此在不损害数据局域性开发的前提下,降低数据缓存阻塞周期对栅栏同步产生的影响。两种子模块优化设计均能够降低栅栏同步开销。实验结果表明,相比基准GPGPU架构与当前现有的栅栏同步优化策略,本设计在栅栏同步密集类程序中分别带来了4.15%、4.13%与2.62%的每周期指令数提升,证明了优化设计的有效性与实用性。

摘要：千兆以太网接口已经成为高性能嵌入式处理器So C最重要的通信接口。在一款处理器So C的双通道以太网MAC设计时,由于处理器采用AMBA总线且管脚资源有限,直接复用已有IP核存在总线协议不兼容、引脚数目太多等问题。文章提出一种基于AMBA协议的双通道以太网MAC架构,通过设计RGMII接口单元,实现双通道以太网MAC接口的引脚复用,有效地降低了芯片管脚数目,同时通过设计PLB2AHB协议转换单元,实现通信数据AHB总线与PLB总线之间协议转换及以太网DMA功能。最后,本文通过搭建So C系统验证环境,对设计实现后的双通道以太网MAC在不同场景下的功能进行功能验证,结果表明双通道以太网MAC能够以10/100/1000Mbps的速率实现双通道RGMII半双工/全双工通信,满足设计要求。

摘要：传统的“瀑布”式芯片设计验证方法缺乏高效的协同设计验证手段,已不能满足当前架构复杂和规模宏大的GPU芯片的设计开发要求,采用基于事务级建模(Transaction-Level Modeling,TLM)模型的设计验证方法应运而生。作为GPU图形顶点和像素染色任务的调度中枢,任务调度单元的设计尤为复杂和关键,为了加速架构、软件和RTL的研制进度,联合系统建模语言(SysML)和SystemC语言对任务调度单元进行事务级建模。利用SysML构建了任务调度单元的结构和行为视图模型,通过视图模型对架构设计的静态结构和动态行为进行初步的分析验证,利用SystemC语言构建了任务调度单元的TLM模型,搭建了仿真平台进一步验证和优化了架构和算法设计。TLM模型为软件和RTL设计提供了参考模型,有效降低了GPU设计验证迭代的复杂度,加速了GPU的设计验证收敛。

摘要：超长图形流水线中图形命令执行的并行度直接制约图形处理的绘图及计算性能,图形命令解析程序完成图形接口到硬件可识别任务的映射,通过图形绘制接口的特征分类与特征提取,提出一种满足图形指令功能解析、符合图形流水线任务映射的编程结构和程序设计方法,加速了图形命令处理,并通过分析任务的处理流程与特征,设计了运行管理、中断管理与低功耗管理,提高了程序设计及功能执行的健壮性与时效性。

摘要：针对三维环境中的无人机航迹规划问题,提出了一种基于模型约束A^(*)算法的航迹规划方法。首先,将无人机物理约束与威胁环境进行融合,建立无人机三维航迹规划问题的数学模型;对传统A^(*)算法的代价函数进行优化,采用控制系数值大小的方式选取扩展节点,以提高算法搜索效率;对已生成航迹进行平滑处理,解决航迹点之间的平滑过渡问题。实验结果表明,算法在节点搜索效率和平滑处理中解决了传统A^(*)算法的不足之处,并在三维环境中可规划出一条实际可飞且最优的飞行航迹。

摘要：GJB289A总线应用层协议对数据的定义、使用和系统方式定义均进行了说明,明确了GJB289A数据总线系统在应用过程中的数据字格式及消息格式定义、介质设计方法、终端设计方法和系统控制设计方法等内容。但随着GJB289A数据总线系统的应用,存在总线系统拓扑架构的选择、总线系统终端的设计、总线控制策略、总线性能的评估等问题。对GJB289A总线协议的具体应用进行分析,对总线调度策略进行研究,着重讲解了改进型静态总线控制协议(ISBC)的应用及原理,对GJB289A数据总线系统的开发、应用与研究起到了指导性作用。

摘要：参照文献资料对光纤通道FC协议的多种实现方式,深入研究光纤通道-航空电子环境-匿名订户消息FC-AE-ASM协议,基于Xilinx FC-IP核,对FC-AE-ASM协议实现流程中涉及到的ASM消息的接收/发送过程进行优化设计,遵循的原则是尽可能使用硬件电路,减少软件干预,提高协议处理和执行效率,以满足航空电子环境低延迟、实时性需求。最后使用Verilog语言对优化后的协议处理流程进行了实现,Modelsim仿真结果表明,FC链路速率为2.125/1.062 5Gbps时,最大有效载荷的ASM消息最大接收和发送带宽可达到FC链路线速率带宽,能够满足FC-AE-ASM协议实时性的要求,为在航空电子环境中构建嵌入式光纤通道网络提供参考。

摘要：雷达信号处理算法的高性能实现是雷达系统设计中的关键技术。而恒虚警检测技术是雷达信号目标检测系统中控制虚警率的重要手段之一,也是最耗费系统资源的地方。传统的恒虚警检测技术主要采用DSP和FPGA等定制化设备,但存在的问题主要有开发周期长、调试难度大、耗费资源。为了满足脉冲多普勒雷达回波数据的实时处理需求以及国产化GPU的生态扩充,文章针对恒虚警检测技术分析了有序统计类恒虚警检测方法(OSCFAR)的可并行性问题,并基于OpenCL平台提出了对OSCFAR进行GPU加速的方法。该方法中提出了OSCFAR在GPU中避免条件分支的并行化技术,优化了适用于GPU的并行化排序方法,减少了系统访问全局内存所花费的时间。最后从性能测试和误差分析角度评估了OSCFAR的实时性和准确性,实验结果表明,在所使用的硬件平台上相比于传统CPU实现达到了60倍以上的加速比,处理精度可以达到与原有方案相同的水平。

摘要：随着数据总线技术的发展和广泛应用,系统设计过程中需要考虑的因素越来越多,不仅包括系统设计的成本及易用性,还包括系统应用过程中的技术成熟度、稳定性、可靠性、系统实时性及鲁棒性等因素。针对一个高速GJB289A数据总线系统进行研究,分析了拓扑设计、BC设计、RT设计和总线控制等设计的关键技术,涵盖总线ICD设计、总线通信控制表配置、总线通信仿真、总线测试、总线监控、远程终端、中继器全套应用解决方案。本系统技术成熟度高,已经过某型号机载总线通信验证实验,稳定、可靠、多功能且方便易操作,为用户提供良好的人机界面接口,可实现高速GJB289A总线半物理配置/仿真/监控/中继/性能分析,可辅助完成机载航电系统总线设计、验证及综合。

摘要：机载总线节点接口模块作为系统总线网络的接入节点,其功能性能的完备性、可靠性对于总线网络系统的构建有着至关重要的作用。1394总线作为新一代飞机航空电子系统的网络传输总线,其节点模块设计的重要性不言而喻,以1394总线协议为依据,结合总线系统的需求背景,设计了一种航电1394总线节点接口模块。该模块基于标准化、通用化的设计思想,提取用户共性需求,结合1394总线协议层次结构,确定最终的产品架构。总线节点功能设计中采用CC/RN/BM一体化设计,提供PCI/PCIE主机接口,支持S100B/S200B/S400B可配置总线通信速率,设计灵活,为用户提供标准软硬件接口,有效降低了设计、维护成本。