超深亚微米芯片互连线电感提取技术及应用

超深亚微米(VDSM)工艺下,集成电路的高频、高集成度趋势使互连线间电磁耦合作用不容忽略.首先回顾了典型电感提取方法及实际应用中电感阵稀疏化、模型降阶等问题;基于互连线分布RLC模型,对一类电源树的同步切换噪声问题作了分析;并介绍了RL梯状电路、有效电容法等实用电感效应处理措施.一些仿真实例表明,未来高频集成电路中电感效应可严重影响部分关键互连线网性能,将成为信号完整性的重要制约因素.

基于神经网络的片上互连线电感提取法

通过将具有自学习能力和记忆功能的神经网络应用于平行导体间的电感计算 ,结合移动窗口方法搜索作用域 ,实现片上互连寄生电感参数提取。仿真例子表明 ,此方法能够快速、有效地实现电感提取 ,可作为 VLSI互连线性能分析。

CMAC网络建模在非线性预测控制中的应用

CMAC是一种具有线性结构、算法简单的局部化设计网络。将 CMAC网络应用到具体非线性系统的预测控制研究中。对一类 CSTR系统的仿真结果表明 ,该预测控制策略响应快且容易实现 ,具有较强的鲁棒性 。

一类广义双线性系统的预测控制

针对一类广义双线性系统，研究了其基于Ｖｏｌｔｅｒｒａ近似模型的预测控制算法，优化中考虑了预测输出对实际输出变化趋势影响的抑制，并采用引入积分因子的反馈校正方法，保证零偏差特性。

基于拟牛顿法多层前向网络的预测控制

通过应用具有二阶线性收敛速度的拟牛顿法于多层前向网络 ,以作为非线性预测控制中的预测模型 ,结合非线性优化方法 ,实现对于一般意义非线性系统的预测控制。仿真表明文中算法大大提高了网络学习收敛速度 ,使非线性预测控制算法的实时性能有很大改观。

基于SOPC技术的电机控制实验设计

电机的高效控制对于许多生产装置的平稳运行、企业的优质高产和节能降耗具有重要意义。针对常用电机的控制实现问题,笔者基于SOPC技术和FPGA开发系统,研究和设计了一类直流电机的控制实验系统。该系统包括FPGA开发板,具有光电编码器、光耦的电机模块及人机接口。运行中,光电编码器将采集到的实测转速传递到测速模块,由增量式PID算法获取控制增量,并通过PWM方式对电机进行闭环控制。测试效果显示了该实验设计的有效性和准确性。

基于л型RLC模型估计电源树同步切换噪声

深亚微米工艺下,高密度器件的高频同步切换噪声可严重影响超大规模集成电路(verylargescaleintegratedcircuit,VLSI)的可靠性和信号完整性.基于一类VLSI电源树(powersupplytree,PST)的分段π型RLC模型,利用切换事件驱动机制、节点和参数重组建立切换电流规整传播路径,并以二极点模型近似切换电流传递过程,实现电源树同步切换噪声(simultaneousswitchingnoise,SSN)估计.仿真表明,该方法可加速同步切换噪声模拟过程,提高效率,并保持较高模拟精度.

一类基于SOPC技术的课程实践环节教学模式改革

为探索计算机控制技术课程实践环节的多样化实施形式,以"强化技能,革新技术"为原则,将SOPC技术引入课程实践教学,使典型的计算机控制系统能以片上集成的形式实现和验证;以EDA开发系统为平台,开设多项切合课程内容的实践项目,并按"项目驱动"方式调整理论知识点的呈现顺序.

一类考虑光学邻近效应的片内互连寄生电容提取方法

大规模集成电路(ULSI)的高速发展使光刻中曝光线条的特征尺寸日益接近曝光系统的理论分辨极限,光学邻近效应可导致实际光刻版图的较大畸变.文中基于BEM和神经网络技术,通过定义等效长度概念,建立了一个计算寄生参数的小型专家系统NNCE,以实现对光刻后实际版图的寄生电容参数的有效提取.一些简单环境中的矩形互连实例被用来比较光刻前后寄生参数的变化,数值模拟表明该方法具有良好的精度.

HardCopy Ⅱ系列结构化ASIC设计思路及应用

半导体工艺的快速进展使ASIC设计中高额的NRE和严峻的TTM要求成为急需解决的难题.如何提高ASIC设计的快捷性和灵活性成为业界关注的热点之一.基于对结构化ASIC的结构特点和发展态势分析,剖析了Altera公司的HardCopy Ⅱ系列结构化ASIC的架构特色、设计思路和前后端设计特点,结合在SOPC等方面的应用分析了HardCopy Ⅱ结构化ASIC的领域拓展和市场前景.

基于电源树分布RLC模型估计同步切换噪声

在超深亚微米 ( VDSM)工艺下 ,器件频繁的同步切换可在电源 /地分配网络上形成大开关电流 ,影响VLSI的可靠性和信号完整性。文中提出一种估计电源树同步切换噪声的解析方法 :利用事件驱动机制、节点重组及参数重编号技术建立切换电流传播路径 ,以二极点模型近似切换电流非线性传递过程 ,简化噪声提取程序。

VLSI片上互连线电感提取技术及考虑电感效应的互连分析

VDSM工艺下,芯片的高速、高集成度趋势使电磁耦合作用不容忽略;而电感效应的引入使VLSI设计和验证变得复杂。本文阐述了VLSI片上互连线电感提取技术现状及发展方向,对各类提取方法作了扼要比较;同时探讨了互连分析中包含电感效应时存在的部分问题和解决办法,以期作为提高VLSI设计、分析和验证效率的有效向导。

基于HALO规则的片内信号线寄生电感提取法

VDSM工艺下,芯片的高速、高集成度趋势使电磁耦合作用不容忽略;而电感效应的引入则使VLSI设计和验证变得复杂.利用HALO规则划分互连寄生电感交互作用域,将一类基于BP网络的并行导体电感计算方法(NNIE)应用于RLIE的环电感分段计算,提出一种快速获取布置于多层平行电源/地网络内的信号线上频变电感参数的方法.仿真结果表明该方法能有效实现电感参数估计,可作为片上关键线网设计的有效向导.

多层P/G网络内RLC信号线的参数提取和时序分析

大规模集成电路特征尺寸的急剧缩小及系统功能日益复杂使得电源分配网络规模越来越大,越来越密集,长互连上的传输线效应日益显著.文中以一些布置在多层P/G网络内的关键信号线网为研究对象;利用智能查表工具(NNIE与NNCE),实现对长信号线静态分割后各分段频变寄生电感及电容参数的快速提取,从而建立起长信号线梯状分布RLC模型;数值模拟表明,该方法具有快速的特点和良好的精度.

基于CMAC和图像信息测度特征的边缘检测方法及其应用

CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)网络是一种具有线性结构、算法简单的局部化神经网络,由一个固定的非线性输入层和一个可调线性输出层组成,实质为自适应查表算法.由于信息以分布方式存储,CMAC泛化能力强,学习速度快.通过引入信息测度特征反映图像边缘,以CMAC网络为非线性函数映射器,对配电系统中关键绝缘瓷瓶的远程监控作了应用研究,提出一种利用CMAC网络完成瓷瓶图像信息测度至边缘特征的非线性映射方法;并通过边缘检测前后的正常预处理和异常扫描,实现瓷瓶状态的实时监测.仿真和实际应用均表明该方案具有可行性和有效性.

CONN在无梭织机动态张力控制中的应用

经纱动态张力的精确控制对实现国内无梭织机的平稳运行、纺织过程的优质高产有重要意义.针对无梭织机技术优化问题,提出将复合正交神经网络(Compound Orthogonal Neural Network,CONN)用于动态张力的建模和控制,简化了张力和驱动脉冲之间的映射关系,设计了一类基于CONN自适应调整参数的张力控制器.仿真结果表明该张力控制器是有效和精确的,具有响应速度快、实时性好等特点.

基于SOPC的集成化指纹处理实验研究

指纹技术作为一种安全、有效的身份识别方式,目前受到广泛关注。本文针对指纹识别的快速实现和集成化实验问题,基于SOPC技术设计了一类指纹采集、处理系统的FPGA原型。系统配备了NiosⅡ软核及相关功能组件,并外扩指纹传感器模块。同时,本文还研究了适合于SOPC系统的指纹图像采集方式和预处理方案,完成了指纹图像的方向图计算、上下文滤波、自适应阈值二值化和查表法细化等功能模块软件。实验和测试效果表明,系统可快速有效地实现指纹采集和处理,是集成指纹识别系统研究的有效向导。

ASIC设计流程中的典型问题研究

随着集成电路制造工艺的快速发展,系统芯片(SOC)及其功能ASIC模块的研究越来越引起关注.基于ASIC设计流程,讨论了当前ASIC设计中逻辑综合、易测性、低功耗等一些典型问题,并以工艺独立阶段和工艺映射阶段中ASIC综合需要解决的问题为研究重点,结合实例分析了其中的关键环节,以期作为高性能ASIC设计优化、可测性设计、设计验证等方向分析研究的前期工作.

新型的神经网络线性预测语音编码算法

提出一种新型的神经网络线性预测编码算法.针对目前自相关法存在着预测系数解误差以及协方差法存在解不稳定的缺点,算法利用最小均方准则思想显著提高了短时平均误差精度.通过窄带信道将低速率语音编码远距离传输是多媒体语音技术中的重要研究内容,采用语音信号压缩处理是解决低速率传输的有效方法之一,而线性预测编码(LPC)技术是语音压缩参数编码技术的重要内容.从线性预测编码技术入手分析和研究LPC编码技术的原理,阐述了利用最小均方准则思想来提高短时平均误差精度的方法,并介绍了预测系数的自相关求法.最后通过语音合成实验验证了该新型算法既提高了系数解的精度,又保证了系统的稳定性.在该算法下预测系数的均方误差比传统的自相关法误差减小20%以上,而且当原始信号频率较高时语音合成的效果更明显,将更加精确地复现原始语音信号.

基于NiosII的直流电机PWM调速系统设计

介绍了利用嵌入FPGA内部的NiosII软核来构建一个真正意义上的小型SoC(SystemOnaChip)直流电机控制系统的具体方法。该系统采用通用的PWM直流电机调速方案,并使用ALTERA公司的FPGA芯片EP2C35F672C6作为系统控制器,同时利用硬件描述语言将调速控制所需的一些电路高度集合成直流电机控制系统,从而为电机的控制提供了一种新的思路。