一种基于HLS的目标跟踪IP核设计方法

视频目标跟踪一直是计算机视觉领域非常重要的一个研究分支,多种目标跟踪算法都有着非常亮眼的跟踪效果。但为了适应更多应用场景,目标跟踪算法的结构不断复杂化,计算量的增加使跟踪精度高的算法难以保证实时性的要求。针对这一问题,提出了一种基于HLS的目标跟踪IP核设计方法,选用目标跟踪领域经典算法——核相关滤波算法(KCF),通过分析算法原理中的可并行性,从循环和数组两个方面实现算法由串到并的转换,利用高级综合工具(HLS)将优化后算法打包为IP核,充分结合软硬件设计优势,在保证跟踪精度的基础上提高算法运算效率。经验证,目标跟踪IP核的处理速率可达66.7帧/s,满足视频实时跟踪的要求。

一种基于PCIe的Flash访问电路设计与实现

为满足嵌入式计算系统中的存储需求,设计并实现了一种基于PCIe的Flash访问电路。根据系统需求,结合多种嵌入式计算NORFlash的应用情况,在常用NOR Flash使用方法式的基础上,通过优化数据传输电路、设计Flash访问专用电路等方法,达到访问现场可编程门阵列(FPGA)外接Flash的目的。根据Flash快速访问电路的设计,分别阐述了PCIe总线控制器、PCIe传输协议转内部总线及Flash读写控制电路设计。结果表明,该设计可达到对片外Flash芯片的访问目的。

基于FPGA的机载多格式图像转换电路设计

为应对机载系统中图像信息类型日益复杂的需求,设计实现了一种基于FPGA的机载多格式图像转换电路。图像格式转换的传统处理方式大多为通过软件进行处理,这种处理方式不仅处理速度较慢,且资源占用较多,直接影响了系统的功耗、体积。Camlink接口标准作为解决视频图像传输的瓶颈而发展起来的通信接口技术,在现在机载系统中具有广泛的应用。文中结合机载应用需求,提出了一种基于Camlink接口的机载格式图像转换电路的设计结构,并分别阐述了Camlink接口图像采集、图像格式识别、图像转换处理、RGB向YUV的图像格式转化的电路设计。经仿真验证,设计满足应用需求。

针对计算机供电系统的硬件设计方案

随着航空技术的不断进步,为应对更严苛的应用场景和更复杂的功能要求,对机载计算机的性能要求和参数限制越发严格。机载计算机中的供电系统部分,其供电能力、可靠性和故障处理能力对整机的性能有着重要影响;其重量、功耗和体积等参数占据整机指标的重要部分。为更好地细化和优化整机设计,提出了一种针对计算机供电系统的硬件设计方案。该方案的供电部分利用电源模块实现输入电源转化为隔离二次电源,利用各功能模块内部的电源转化芯片实现二次电源转化为三次电源。监控部分通过电源监控电路来实现重要电源的状态监控及相应中断、复位信号的产生;通过数模转换及数字信号监控实现对电源伏值及电压转换芯片工作状态的监控。经实测验证,提出的供电系统设计方案具备支持机载计算机整机上电工作、电源状态实时监控、故障掉电处理的能力,并在此基础上支持自检测。

具有自动加载功能的SPI总线控制器设计与验证

本文结合设计需求,提出了一种SPI主模式的接口电路设计,使其可以在多种SPI传输模式下进行数据的传输,且针对实时信息处理占用时间较长的不足,采取信息自动加载方法,有效降低了处理器占用时间。设计并搭建仿真验证平台对其进行验证。仿真测试结果表明,该SPI总线接口电路满足实际应用需求。

基于UVM的SPI总线控制器验证

本文通过应用UVM高级验证方法学,搭建适用于SPI总线控制器的验证平台和验证环境,并实现对其不同模式下数据传输的功能验证,提供了一种可重用的高效验证方法,有利于提高验证效率,缩短设计周期。

一种基于AXI接口的多端口高速纹理cache设计与实现

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。

机载计算机多核系统架构选择分析

针对机载计算机领域中多核处理器的使用,梳理了航空电子系统的任务特点,分析多核处理器在机载计算机中应用将会面临的问题。列举几种典型的多核系统架构,逐一分析其优缺点,列举了多核系统设计中需要考虑的一些因素,并依次为依据对几种架构进行了分析对比,为多核方案设计提供参考。

统一染色阵列指令模拟器的设计与实现

文章结合图形处理器研制需求,通过设计、实现针对统一染色阵列汇编程序的指令集模拟器(Instruction Set Simulator,ISS),在虚拟时钟精确层面仿真每条指令在目标处理硬件上的执行效果,在硬件系统开发完成前支持软件开发人员完成大部分的开发和调试工作,从而提高图形处理器的研制效率。同时,在仿真验证中,根据预测的性能分析指标,反馈并指导硬件架构的设计,提高硬件系统设计效率。