FPOA挑战FPGA——新型可重构逻辑芯片拥有大规模并行化阵列

本文介绍的新型可重构逻辑芯片FPOA拥有大规模并行化阵列,有望在市场上与FPGA等可配置产品展开竞争。

FPOA诱导人乳腺癌MCF-7细胞凋亡的作用

研究了从红缘拟层孔菌中分离纯化的3-乙酰氧基-8,24-羊毛甾二烯-21酸(FPOA)对人乳腺癌细胞MCF-7细胞增殖的抑制作用及诱导凋亡的作用机理。采用MTT法检测细胞抑制增殖的能力,通过Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡情况,采用蛋白质印迹法分析凋亡相关蛋白的表达情况。结果表明,MCF-7经FPOA处理后培养12、24、48 h,细胞毒活性明显,IC50值分别为62.36,27.06和23.36#g/mL。经质量浓度为50μg/mL的FPOA处理24 h后,细胞凋亡率达到39.58%。蛋白检测发现,Cytochrome c和Caspase-3的含量明显升高,Bcl-2/Bax的表达明显降低。说明FPOA能够调节凋亡相关蛋白(Cytochrome c,Caspase-3,Bcl-2和Bax)的表达量,从而介导凋亡;推测FPOA诱导MCF-7细胞凋亡的作用机制与线粒体途径相关。

基于PCI总线的氡室检测系统

介绍了FPGA与PCI总线在氡室检测系统中的应用优势、总体设计原理。并对PCI总线在氡室检测系统中的具体硬件系统结构、控制芯片与驱动软件设计,与PCI总线对核谱转换的传输性能作了阐述。

μCLinux下主从式SOPC实现的嵌入式电测综合仪器

为对电子测量仪器进行大规模综合集成,在μCLinux下,以主从分布式FPGA/SOPC构建仪器数字平台,设计32位Nios-Ⅱ软核处理器的嵌入式μCLinux系统,设计模拟电路,在μCLinux的控制下,有效地实现双通道100 MHz示波器、32通道100 MHz逻辑分析仪、30 MHz任意信号发生器、2.7 GHz频率计、常用数字IC故障测试仪、全自动LCR测量仪等仪器集成.详细介绍仪器集成的结构、各子仪器的FPGA/SOPC及μCLinux系统探作平台设计,实验效果好,实践表明该设计是行之有效的.

基于FPGA的EMT系统设计

为了提高电磁层析成像(EMT)系统的性能,设计了一套基于FPGA的EMT系统.DDS模块、数字解调模块、MCU控制模块、DA接口模块、AD接口模块和USB通信模块均集成在一块FPGA芯片中.分析了激励频率、采样频率和MAC IP核累加点数3者对解调过程的误差的影响,提出了通用的设计原则.通过信噪比实验对系统进行了评价和激励频率的优选,采用基于截断奇异值的反投影法获得不同分布的重建图像,其成像速度达到了27帧/s.高度的集成化提高了系统的稳定性,降低了调试难度.该系统设计方案也可以移植到EIT、ECT和ERT系统.

高性能图像多级小波变换的硬件设计与实现

为满足基于小波变换的高速图像处理技术需求,在研究小波分析数理基础上,以Le Gall(5/3)小波为例,设计了一种结构简单、易于硬件高速实现的二维多级小波变换硬件架构。该设计抛弃了传统二维图像在二维多级小波变换时需要先将图像行变换和列变换分开处理,以及不同级变换需要分层处理思路。这种架构设计充分利用图像变换时像素的运算规则,在读取面阵图像2行数据后,就开始图像的行与列,以及不同级小波变换同时并行执行。此外在不同级小波变换中插入多级流水线,有效地提高了整个变换的时钟频率,整个变换采用VHDL语言在FPGA实现。仿真结果表明,该设计思路正确,所得到变换结果与理论计算完全一致。

最佳精度定点运算的FPGA实现

目前,多数通用的FPGA芯片仅支持整数和标准逻辑矢量的运算。而整数运算的数值表示的范围小、精度低,一般不能满足数字滤波器及数字控制器的计算精度要求,因此使得FPGA实现的高速数值计算、数值分析和信号处理等方面的应用受到了限制。为改善FPGA在数字信号处理方面的适应性问题,文中研究了如何用硬件描述语言来实现最佳精度定点数的数值运算算法,其中重点阐述了定点数的表示、定标、保持最佳精度的定点数运算法则以及如何用VHDL语言实现宽位最佳精度的定点加法器和乘法器,并扩展到定点减法器和除法器。