HPS/HPMC复合成膜剂植物空心胶囊配方优化

选用羟丙基淀粉(HPS)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)为植物空心胶囊配方中的复合成膜剂,卡拉胶为凝胶剂,聚乙二醇-4000(PEG-4000)为增塑剂,探究不同成分配比对胶囊膜拉伸强度、断裂伸长率和透光率等性能的影响,确定因素水平。进一步利用响应面法对HPS/HPMC复合成膜剂植物空心胶囊配方进行优化,得到优化的囊材配方为:HPMC 5.00%、HPS 2.50%、卡拉胶2.28%和PEG-40000.72%。该条件下,胶囊膜的机械性能:拉伸强度为24.83 MPa,断裂伸长率为9.27%,验证值与程序所得理论值基本吻合。

求解HP模型蛋白质折叠问题的改进PERM算法

pERM是一种用来求解基于HP模型的蛋白质折叠问题的高效算法.在介绍PERM算法核心思想的基础上,对影响算法效率的因素做了改进:重新定义了权重和权重预测公式,并对选择动作时不同情况下的权重计算公式进行了统一,得到了改进的PERM算法.对当前文献中的多个典型算例进行了测试,并与Monte Carlo算法和PERM进行了比较.结果表明,改进后的PERM算法在计算速度上比PERM有明显提高,在速度和优度上远高于Monte Carlo算法.特别是对链长为46的算例,找到了比文献中报道的结果能量更低的构形.

一种基于PYNQ的神经网络加速系统

针对传统卷积神经网络计算复杂度高,耗时较长,难以应用到嵌入式移动端的问题,提出了一种以ZYNQ芯片作为主控的FPAG联合ARM实现的的神经网络加速系统。该系统的PL部分采用纯RTL开发,对卷积层的输入层和输出层进行了全并行化,对卷积窗口进行完全的展开,在一个时钟周期内可以同时完成81次乘法运算,同时对池化层和全连接层采用流水线的优化方式。相比常用的使用高层次综合工具进行优化的方法,该系统使用RTL语言从零开始设计卷积神经网络各个模块,进行了细粒度的优化,避免了冗余逻辑资源的产生,充分利用了片上资源。针对MINIST手写数字识别的网络模型,该系统的DSP利用率达到了95%,在100 MHz时钟频率下,硬件单帧图像处理时间仅为0.81 ms,功耗仅为1.601 W。

基于SoC FPGA的文字分割系统设计

针对于传统PC机实现的图像采集与处理系统在功耗、移植性、实时性和体积上的局限性问题,本设计实现了基于FPGA和ARM硬核处理器整合的SoC FPGA的图像文字分割系统。基于SoC FPGA的硬件平台和移植的嵌入式Linux开发环境的软硬协同设计方法,实现了CMOS传感器的图像采集、SDRAM存储、双口RAM数据通信和VGA显示输出。同时,基于ARM的硬核处理系统(HPS)控制双口RAM读写图像数据,在HPS中实现图像的预处理和分水岭算法。实验结果表明:本系统具有较准确的文字分割效果,一幅图像实时文字分割的平均速度为0.87s,比基于PC机的matlab环境和NIOS Ⅱ的SOPC系统上实现速度分别提高了0.84倍和4.52倍。本系统具有设计灵活,速度快、可移植性强的优点,对实时图像采集与处理系统的研究提供参考意义。

实时嵌入式软件仿真测试平台的体系结构设计

从实时嵌入式软件测试平台的需求出发 ,分析了实时嵌入式软件测试对计算机体系结构的要求 。

高分子多肽衍生物防治风蚀的风洞试验

利用高分子化学材料改善地表结构进行化学固沙,是防治风蚀的重要措施之一。为寻找有效的高分子化学材料防治黄土高原北部水蚀风蚀交错区风积沙及沙黄土风蚀,将不同剂量(0(喷清水为对照)、0.4、0.6及1.2 g/m^2)的4种高分子化学材料聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)、阳离子羟丙基多糖(cationic hydroxypropyl quito sugar,Jag C162)、羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)及羟丙基化多糖(hydroxypropyl polysaccharide,HP-120)喷施于沙黄土及风积沙表面,进行室内风洞试验,测定其风蚀率及表面固积层硬度。结果表明:喷施不同剂量的高分子化学材料PAM、Jag C162、CMC及HP-120于沙黄土及风积沙表面均能显著降低松散扰动沙黄土及风积沙的风蚀率(P<0.05)。总体而言,在相同条件下,与其他3种材料相比,PAM防治沙黄土表面风蚀的效果最好,而CMC在防治风积沙风蚀效果最好。喷施4种化学材料于沙黄土和风积沙表面均能显著增加固结层的硬度(0.4 g/m^2 Jag C162除外),且PAM对提高沙黄土表面硬度效果较好,Jag C162、CMC及HP-120对提高风积沙结皮硬度效果较好,其中CMC效果最显著;使用4种高分子化学材料防治风积沙和沙黄土风蚀时,当施用剂量控制在1.2 g/m^2时,几乎可以抵御14 m/s的大风,历时20 min的吹蚀而不产生风蚀。

基于杂交遗传算法的多处理器硬实时容错调度算法

传统的硬实时容错调度算法获得了较好的容错性能,但其任务拒绝率、处理器分配偏差比例以及最早完成时间等性能参数不佳,对此提出了一种基于杂交遗传算法的优化方案,并对传统的硬实时容错算法进行优化。采用了中心型调度模型,并采用了任务备份方案来实现容错能力。将任务拒绝率、处理器分配偏差比例以及最早完成时间三个优化参数作为遗传算法适应度目标函数的三个带权分量,对其进行优化,通过遗传算法的杂交与迭代计算获得了优化的结果。最终使用不同的任务数量与处理器数量的组合对本算法与传统算法进行对比实验,结果可看出本算法的三个优化参数明显优于传统算法,且总适应度值亦比传统算法有明显改进。

DE1-SoC开发平台上的图像采集系统设计

本文详细介绍了基于Altera片上系统FPGA的嵌入式系统的设计方法,包括基于Qsys的系统硬件设计和基于片上系统EDS嵌入式软件设计。该设计采用Altera公司提供的soc_training image镜像内核文件,写入外存SD卡中,进行启动Linux操作系统,在QSYS中构建所需的硬件模块,在EDS开发套件平台上编写应用软件程序,最后通过板级验证实现系统功能。该系统通过FPGA的Video-in接口,实现了图像的捕捉功能,并存入到外设SD卡。

一种用于硬实时Java处理器的类转换器设计及实现

通过分析Class文件处理过程及其中影响实时性的操作,提出一种用于硬实时Java处理器的类转换器,它读取标准Class文件,处理并生成适合Java处理器直接执行的内存映像文件.由于装载、连接过程中大量操作(如符号引用的解析)都由类转换器提前处理完毕,使得Java处理器操作大为简化.同时,由于所有影响Java处理器实时性的操作也由类转换器提前处理,Java处理器最坏情况执行时间(WorstCaseExecutionTime)完全可预测.

基于FPGA的航空总线协议接口设计

MIL-STD-1553B是一种应用广泛的航空总线协议,针对总线协议控制器基本依赖于进口专用器件现状,提出了以Xilinx公司Virtex-II Pro FPGA为核心实现航空总线协议接口的系统设计方案。采用SoPC技术,将PowerPC 405硬核处理器与总线接口逻辑集成在一片FPGA上,从而使系统集成度高、扩展性强。通过测试表明,系统工作稳定可靠,满足1553B总线协议标准。

基于Altera SoC FPGA的图像采集系统设计

该设计利用Altera公司的DE1-SoC开发板和友晶科技的D5M模块实现了基于SoC FPGA的图像采集系统。详细介绍了基于Altera SoC FPGA的嵌入式系统设计方法,包括基于Qsys的系统硬件设计和基于SoC EDS开发套件的ARM硬核处理器软件设计。该设计在Altera公司提供的可以正常运行Linux操作系统的参考设计的基础上,添加了所需要的硬件模块和应用软件,最后通过板级验证实现了系统功能。

用于多核嵌入式环境的硬实时任务感功调度算法

充分考虑当前CMOS多核嵌入式处理器片上仅提供全局动态电压缩放(DVS)支持以及亚纳米时代后CMOS处理器泄露功耗不可忽视的现状,提出一种新的多核嵌入式环境中的硬实时任务感功调度算法GRR&CS。算法通过基于贪心法的静态任务划分,基于全局资源回收利用和任务迁移的动态负载均衡,以及动态核缩放三个步骤实现整体能耗的降低,并同时保证实时任务的可调度性约束。实验表明,提出的算法相比较现有算法多节省14.8%～41.2%的能耗。

求解蛋白质折叠构形预测问题的PERM改进算法

PERM算法用来求解蛋白质折叠构形预测问题具有非常高的效率。本文介绍了PERM算法的思想 ,并详细介绍了一种我们改进的PERM算法。

基于SoC FPGA的中频数字接收机设计与实现

为实现车载式接收机小型化、低功耗的要求,基于Altera公司SoC架构Cyclone V系列芯片,采用软硬件协同的设计方法,完成了宽带中频数字接收机的设计。该设计集成A/D芯片、DDR3存储芯片、GPS芯片等外围电路,在FPGA部分实现了中频信号扫频、单包或连续采集、数字下变频、频谱分析,在ARM处理器部分搭建了Linux操作系统,实现了ITU参数测量、音频解调、场强计算等功能,FPGA与ARM之间采用AXI总线传输数据,实测传输速率达到7.2Gb/s,保证了数据的连续性与实时性。

无容量限制的批处理机时间表问题

研究无容量限制的批处理机时间表问题 ,在工件有到达时间和工期约束下 ,证明了当工件的到达时间和工期 ,或到达时间和加工时间一致单调时 ,该问题是多项式时间可解的 ;当加工时间和工期一致单调时 ,该问题是

云计算环境下SaaS服务可伸缩性评估方法研究

针对云计算环境下Saa S服务可伸缩性的分析评估问题,通过分析Saa S服务伸缩性需求和特点,给出其可伸缩性定义,并且提出一种新的可伸缩性评估模型和度量指标,具体包括:资源利用率、资源生产率、收敛性。最后,基于亚马逊EC2云计算平台,对评估模型和方法进行实例验证。

基于SOPC的1553B总线接口逻辑设计

针对1553B总线协议控制器基本依赖于进口专用芯片现状,提出了以Xilinx公司Virtex-II Pro FPGA为核心实现1553B总线接口逻辑的系统设计方案。采用SOPC技术,将PowerPC 405硬核处理器与总线接口逻辑集成在一片FPGA上,从而使系统集成度高、功能强大、扩展性强。通过测试表明,系统工作稳定可靠,满足1553B总线协议标准。

FPGA实际可用性评估与发展趋势分析

根据现场可编程门阵列(FPGA)的发展现状,对FPGA器件的实际可用性进行评估,从可重构逻辑的利用、CPU软核/硬核的选择、内部块缓存的利用、输入/输出资源的利用、数字信号处理器固核的利用及时钟频率的可用范围进行研究,并给出FPGA的发展趋势。理论分析证明,Slice的利用率不宜高于85%,应选择有良好工具支持的软硬核厂商,并且所有的I/O信号须经过寄存器处理。

两台机器流水作业中带成组加工的最大迟后问题

考虑分批加工中的流水作业问题:且工件在两台机器间作成批转移,目标函数为Lmax.文中指出该问题为NP-hard后给出了其多项式可解的特例并构造了相应的动态规划算法.

计算机硬件常见问题的排除与处理技巧

随着信息技术的发展,计算机在人们的日常生活和工作中发挥着越来越重要的作用。计算机硬件的故障往往出现在主板,内存,硬盘和处理器中,本文分析了这些硬件设备的常见故障和处理技巧,对计算机的日常维护起着重要的作用。