摘要：图形处理器像素Cache访问时抖动发生频繁,很大程度的影响了图形处理器的性能.通过研究图形处理器中多数据流处理的并行化特征,提出了一种像素写合并缓冲技术,在数据写入像素Cache前,根据地址对像素进行合并后再对Cache进行访问,能够减少对Cache的访问次数,降低Cache抖动,提高Cache性能.使用写合并缓冲技术能将Cache抖动平均降低60%,最大降低70%,测试表明像素Cache的写合并缓冲技术能够降低Cache的抖动,非常适用于嵌入式图形处理器像素Cache的设计.

摘要：提出一种面向GPU统一染色阵列的并行自适应看门狗——PWDG,为GPU统一染色阵列中每个基本的并行计算单元关联一个看门狗,多个看门狗可以根据任务负载变化情况,实现对GPU统一染色阵列计算资源的并行自适应监控,具有可配置、低功耗、错误定位精确的特点,降低了设计和调试难度,方便应用。基于统一染色架构GPU设计并实现了PWDG,并基于虚拟仿真平台和Xilinx FPGA构成的原型系统对PWDG进行了验证,结果表明PWDG各项功能正确,能够满足GPU统一染色阵列并行自适应监控的需求。

摘要：现代GPU通常采用超长图形流水线设计,功能单元众多、结构多样复杂,导致GPU在设计过程中故障定位难度大、耗时长、精度低.在深入研究图形流水线工作原理的基础上,提出了一种面向GPU设计的图形流水线故障检测方法.通过对图形流水线分级处理,逐级收集并分析运行状态信息,来达到故障定位的目的.在某款航空军用嵌入式GPU芯片设计过程中采用本方法,大幅提高了故障定位的精确度和速度,使平均定位时间缩短60%以上.

摘要：图形处理器中颜色单元与片外DDR3存储器需要频繁地交换大量数据,与此同时DDR3存储器还要响应来自显示控制单元、深度单元、纹理单元的数据访问请求。为了优化DDR3访问带宽,颜色单元与DDR3存储器之间的压缩解压缩通路变得尤为重要。提出一种面向GPU颜色单元的压缩解压缩电路结构,采用ECPD算法,为GPU的颜色单元、显示控制单元与外部DDR3存储器之间提供颜色数据压缩解压缩通路。压缩电路将颜色单元写回的颜色数据进行压缩并存储至DDR3存储器,解压缩电路将从DDR3存储器读取回来的数据进行解压缩并提交给颜色单元或显示控制单元使用。基于虚拟仿真平台和Xilinx FPGA构成的原型系统对压缩解压缩电路进行了验证,结果表明压缩解压缩电路各项功能正确,实现了颜色单元、显示控制单元与DDR3存储器之间的流水操作。

摘要：低功耗、国产化和高安全是现代军用车载座舱设计的发展趋势,利用低功耗、高性能的图形处理芯片是实现这一设计的有效途径。分析典型环境下车载座舱设计的基本需求,针对传统车载座舱的信息获取效率低、座舱布局杂乱、仪表信息独立等缺点,给出基于国产图形处理器的车载显示系统设计方案。CPU通过接收外围传感器数据生成绘图信息,通过与GPU进行握手通信发送绘图指令,基于GPU的多核心并行计算的优势快速生成显示界面。测试结果表明,该方案开发的座舱显示界面画面清晰、流畅,能够替换国外产品。

摘要：飞机管理系统以电传飞控系统为核心,广泛应用于新一代作战飞机。Mil-1394B总线以其优异的可靠性、确定性与实时性成为新一代飞机管理系统普遍采用的高速系统总线。Mil-1394B总线是以高速电信号传输的系统总线,总线传输特性在复杂电磁环境下,存在不能防御雷击、电磁干扰和电磁冲击等诸多缺点,无法适应未来高度复杂的技术需求,而解决这一问题的方法之一是发展光传飞控系统即应用光纤技术实现信号传输的飞行控制系统。

摘要：PCI Express(PCIe)作为第三代高性能IO总线标准,以其高速率、低功耗、双通道、传输可靠等多方面的优势,被广泛应用在嵌入式领域,作为高速系统I/O总线,其功能和性能必然成为影响整个嵌入式系统成败的关键,因此,在嵌入式系统的设计及验证中,如何对PCIe接口进行充分、完备并且有效的验证显得至关重要.文章结合一种SoC芯片中的PCIe接口FPGA验证,进行PCIe协议及功能分析,搭建了FPGA验证平台,策划验证项,完成对PCIe接口的FPGA平台验证,有效的提高了验证效率,加快了芯片的开发速度.

摘要：随着计算机图形处理器的对数据量要求的提升,存储带宽已成为图形处理器设计的瓶颈。基于Quad的染色器纹理访问方式对Cache的功能及性能需求,多端口数据共享Cache结构与AXI接口对乱序传输的支持,设计实现了一种基于AXI接口的多端口高速Cache。仿真结果表明,该纹理Cache的可以满足高性能数据读取的存储带宽需求。

摘要：现代GPU通常采用超长图形流水线设计,功能单元众多、结构多样复杂,导致GPU在设计过程中调试难度大、耗时长。在深入研究图形流水线工作原理和在线调试方法的基础上,提出了图形流水线在线调试系统的设计方案。调试系统由信息收集模块、传输模块和显示模块组成,通过对调试信息进行分类收集、批量传输、有序显示,可以实时获取图形流水线的现场信息,实现了对问题的实时定位。系统应用于某款航空嵌入式GPU芯片设计过程中,大幅缩短了GPU的调试周期,显著提高了嵌入式处理器的调试性能。

摘要：多路视频编码传输系统已经越来越广泛地应用到民用无人机航拍记录系统、视频监控、智能交通系统,以及机载航空领域。系统除了对视频压缩的效率和质量有较高的要求,传输速度也近乎要求零延迟。设计了一套嵌入式视频编码传输系统,采用H. 264编码标准和FC网络协议,设计了基于FPGA的硬件平台和软件架构,实现了性能良好的四路H. 264实时视频编码FC传输系统。设计成果已用于机载实时视频编码传输应用环境,具有重要的实用意义。