一种模型微处理器的汇编器设计与应用

“微机原理”课程是大多数理工科高校学生的必修课程,当前“微机原理”教学常常被限制在x86指令集架构及其典型芯片的框架内,针对教学缺乏灵活性的问题,课程组在x86的基础上开发了一种模型微处理器,为了配合模型微处理器开展“微机原理”教学,通过设计并实现了一种模型微处理器的汇编器,具有源程序输入、编辑、汇编、调试及仿真等功能,可以顺利地将模型微处理器应用于“微机原理”教学中。通过教师的教学应用和学生上机编程练习,证明了模型机汇编器设计方案的有效性,极大地推动了“微机原理”课程教学改革的实施。

面向嵌入式微处理器的高性能视频编解码算法

针对高清和超高清视频,嵌入式微处理器在进行视频编解码时常常会受到资源的限制,导致输出的视频画面出现模糊的情况。为此,提出一种面向嵌入式微处理器的高性能视频编解码算法。利用最小平均绝对值误差作为匹配准则指标,预判断高性能视频的失真率损耗,计算图像中最大交流系数总能量,获取高细节分块,感知运动视频;利用空时域条件下的边缘图获取视频编码的相邻像素权重,通过像素间距离获取超像素为前景区域的概率,对目标前景区域编码;采用最小化范数优化编码视频约束条件,利用拉格朗日乘子等价转换编码视频,根据训练冗余字典计算视频解码校正因子,完成最终的视频编解码。经实验证明,所提方法能有效地完成高性能视频编解码,保证视频质量,视频的编码率一直处于31.3 dB,相对稳定。

基于解耦方法的可配置MIPS微处理器设计

传统固定功能微处理器的设计是为了满足通用应用的需求,因此可能无法充分适应特定领域或特定任务的要求,缺乏灵活性,所以在某些特定任务下,提供的不是最优的性能。针对该问题,本文设计了一种可配置的微处理器,通过模块解耦的方法选择是否添加CP0相关模块的微处理器架构,使该微处理器在是否可以实现异常指令、特权态指令两种架构中进行切换,并且可以优化资源利用、降低功耗和减少成本。同时,可以广泛地应用在使用轻量级微处理器的场景中。

ARM微处理器技术课程思政实践与探索

以ARM微处理器技术课程为例,阐述该课程各章节思政元素的融入内容,介绍课程思政建设思路与措施,通过课前将思政元素融入大纲、搭建课程思政教学平台,课中将课程思政与理论教学、实验教学及学科竞赛相结合,课后改进考核方法、将课程思政融入评价体系等措施,将思政元素全方位融入教学过程,做到知识教育与思政教育同向而行,全方位育人,有效提高课程教育教学质量。

基于EtherCAT的微处理器与接口技术课程教改探索

随着新一代信息技术的快速发展,传统产业迫切需要大量具备信息化能力的专业人才。然而,高校在培养人才的过程中存在传统专业课与新技术结合不足的问题。探索了一种将工业互联网技术融入电子信息类专业核心课程微处理器与接口技术的教学方法。在教学上,通过在抽象知识点之间合理搭配工业互联网相关的科普知识、借助思维导图为学生梳理知识点之间的关系、利用课余时间安排慕课资源进行学习等手段,进行教学探索尝试。在实践环节中,通过引入EtherCAT通信协议,让学生掌握使用微处理器接入工业互联网的技术。通过教学和实践验证,学生们不仅加深了对工业互联网的认识,同时还提升了使用微处理器进行编程实践的工程应用能力。

中国计算机学会第二十八届计算机工程与工艺学术年会暨第十四届“微处理器技术”论坛征文通知

2024年中国计算机学会第二十八届计算机工程与工艺学术年暨第十四届“微处理器技术”论坛由中国计算机学会主办,中国计算机学会计算机工程与工艺专业委员会与哈尔滨工程大学联合承办,将于2024年10月中旬在哈尔滨召开.本次大会将邀请国内外从事计算机系统设计与工程实现、先进微处理器技术相关领域研究的知名专家学者作精彩报告,欢迎大家到场参加年会和论坛.

瑞萨推出带有增强外设的RZ/G3564位微处理器物联网边缘计算和网关设备

近日,全球半导体解决方案供应商瑞萨电子推出一款全新64位通用微处理器.(MPU)RZ/G3S,面向物联网边缘与网关设备并可显著降低功耗。作为瑞萨RZ/G系列MPU的最新成员,RZ/G3S旨在满足现代物联网设备的苛刻要求,能在待机模式下功耗低至10μW,并可快速启动Linux操作系统。

MCP62电容传感微处理器芯片

MCP62是敏源传感推出的新一代电容传感微处理器SOC芯片,集成了双通道电容型模拟前端传感电路(AFE CAP),可直接与被测物附近的单端对地电容极板相连,通过谐振激励并解算测量微小电容的变化。激励频率在10~100 MHz范围内可配置,其频率测量输出为16 bit数字信号,对应的电容感知最高分辨率为1 fF。

基于PLC技术的微处理器继电保护装置优化设计

提出一种基于PLC技术的微处理器继电保护装置优化方案,介绍方案的设计原理和技术路线。通过仿真和实验数据的对比分析,证明了新装置在动态响应速度、抗干扰能力和稳定性方面具有明显的改进与提升。结合实际工程案例,验证了优化方案的可行性和实际应用效果。

嵌入式微处理器与操作系统集成验证技术研究

嵌入式微处理器与操作系统是嵌入式系统设计与实现的关键组成部分。为了实现面向应用系统的集成应用方案,需要分析嵌入式处理器和操作系统在应用开发各阶段的应用需求,开展集成验证和综合评估,解决体系结构适配、开发支持、性能评估等主要问题。从嵌入式处理器和操作系统的应用关注点出发,提出集成验证的整体框架,分析验证项目及所需的验证环境要素,给出集成验证的工作流程和评估要点。

微处理器课程实验内容设置

通过对微处理器课程教学目标的分析,确定该课程实验内容设置的原则,以此为依据对实验内容进行合理设置,对51和STM 32实验分别举例分析具体实验内容,说明具体步骤和实验要求,通过具体实践,实现课程对操作技术的要求。

民用飞机微处理器应用要求与验证评估方法

民用飞机更加注重安全性,需要在高低温、低气压、温度快速交变等恶劣环境条件下,同时保证人员安全和机载设备可靠运行,这对微处理器等功能复杂且需要根据系统要求进一步开展详细应用设计的器件提出了更高的要求。通过对电子元器件管理计划(ECMP)和面向安全关键应用的微处理器评估方法的研究分析,提出了一套面向适航要求的微处理器应用保证体系,支持在民用飞机应用领域中对微处理器开展审查、验证与分析评估,从而满足适航和安全性要求。

拖拉机助力转向控制策略研究—基于3C2410微处理器

为了改善拖拉机转向困难,保证车辆行驶的安全性,提出了一种基于3C2410微处理器的拖拉机助力转向控制策略,可实现拖拉机方向盘转向的精准控制。试验结果表明:系统方向盘助力电流可以快速跟随方向盘变化,给方向盘转向提供助力,说明系统助力电机跟随性能好,验证了系统的可行性和可靠性。

可重构微处理器实验平台设计与实现

针对现有微机原理实验平台核心器件固化、灵活性差,以及无法支持开源架构CPU的设计与验证等问题,本文设计和实现了一套可重构微处理器实验平台。实验平台以FPGA为核心器件,支持任意模型CPU的设计与验证,同时也使微机接口的设计与实现变得更加灵活。为了配合模型CPU的教学应用,开发了模型机的汇编语言程序设计软件,可实现模型CPU程序的编辑、调试、仿真、代码生成。开发的实验平台灵活性高,支持面广,有利于激发学生创新思维和提高工程实践能力。

RVTDS:面向微处理器的追踪调试系统

软件调试是嵌入式系统开发中最具挑战性的难点之一。在进行高复杂性、高实时性系统调试时,单步-断点时间开销大,易破坏程序执行行为;采用串接机制的JTAG接口,在实现对处于工作状态的复杂多核处理器的并行访问时存在缺陷。片上追踪调试技术通过专用硬件非侵入地获取程序执行状态,有效解决了上述问题。现有的片上追踪调试技术相关研究以追踪完整信息为主,易产生大量无意义的数据;此外,也未考虑压缩后的数据在窄总线上的传输问题。文中设计并实现了一种基于RISC-V指令集的面向多核微处理器的非侵入式追踪调试系统RVTDS,通过复用RISC-V核内平台级别中断控制器,解决多核微处理器高速并行调试时的数据丢失问题;提出了面向片上总线的数据流追踪方案和基于指令位域匹配的控制流过滤机制以实现信息筛选,提供总线带宽统计功能;提出了基于差分编码的数据压缩方法,数据平均压缩率达82%以上;提出了一种数据打包方案以实现窄总线上的数据传输问题,每拍有效数据平均可容纳约1.5个路径信息。系统验证结果表明,RVTDS与传统片上追踪调试方法相比,追踪数据量小,可以灵活高效地完成复杂多核微处理器多种片内运行信息的采集、传输和存储。

基于CMOS微处理器的实验室监控智能控制系统设计

针对智能控制精准度不高,影响实验室科研效果的问题,设计基于CMOS微处理器的实验室监控智能控制系统。硬件方面,设计CMOS微处理器与HS1101湿度传感器。软件方面,构建实验室智能监控系统软件架构,设计软件整体结构;设计出监控目标控制算法,提高实验室监控智能控制效果,进而实现实验室监控的精准控制。采用系统测试的方式,验证了该系统在精确度、响应速度等方面优于现有系统,可显著提升实验室管理的智能化水平。

第二十七届计算机工程与工艺学术年会暨第十三届“微处理器技术”论坛

由中国计算机学会主办,中国计算机学会计算机工程与工艺专业委员会、新疆大学承办,清华大学、新疆信号检测与处理重点实验室协办的第二十七届计算机工程与工艺学术年会暨第十三届“微处理器技术”论坛将于2023年7月27日~28日在新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市昆仑宾馆(沙依巴克区友好北路146号)召开。本次会议征集中英文论文,录用的论文将被收入会议论文集,优秀论文将被推荐至国内外高水平学术期刊上发表。

CCF第二十七届计算机工程与工艺学术年会暨第十三届“微处理器技术”论坛征文通知

2023年中国计算机学会第二十七届计算机工程与工艺学术年暨第十三届“微处理器技术”论坛由CCF主办,CCF计算机工程与工艺专业委员会、新疆大学承办,清华大学、新疆信号检测与处理重点实验室协办,将于2023年7月27日~28日在新疆乌鲁木齐召开。本次大会将邀请国内外从事计算机系统设计与工程实现、先进微处理器技术相关领域研究的知名专家学者作精彩报告,欢迎大家到场参加年会和论坛(参会请登录htps://conf.cforg.cn/NCCETMPF2023进行在线报名)。

基于微处理器的充电站三相电压平衡充电系统

目前研究的充电站三相电压充电系统在充电过程中容易造成三相不平衡问题,为此基于微处理器设计了一种新的充电站三相电压平衡充电系统,优化设计了系统的硬件和软件。系统硬件设置了整流器控制器、电流内环控制器、电压外环控制器和控制电路,依靠整流器中的I/C转换芯片实现控制,在转换芯片中可以改变电流传输信号与母线的基础电压传输信号,改变已有的控制命令,在电流内环控制器中加入了数据计算芯片,在芯片中加入固定的算法与流程。利用微处理器处理电站内部信息,通过分配充电相位、建立数学模型、设定目标函数实现软件程序。实验结果表明,所设计系统能够很好地解决三相平衡问题,可以更好地利用电能,更适用于实际应用中。

基于B/S结构的多核微处理器实速故障诊断技术

针对目前使用的g-超条件诊断度技术、强鲁棒性开路故障诊断策略受到多核微处理器并发不确定性影响,导致诊断效果差的问题,提出了基于B/S结构的多核微处理器实速故障诊断技术。构建基于B/S结构的多核微处理器,并对其故障诊断原理展开详细分析。设置微程序改变目录产生过程,通过监控读写事务的等待时间,判断死锁故障。以单输出响应为例,在输入激励作用下,基于扫描链的故障输入激励与输出响应诊断链路故障。由性能评估结果可知,该技术除了处理管道吞吐项目比标准时间长1 s外,其余所有项目处理时间均在标准时间范围内,具有良好的诊断效果。