基于物联网的烟草仓库嵌入式监测系统设计

烟草在储存过程中对温度和湿度很敏感,为了提高烟草仓库的监测效果,将温湿度数据和图像数据融合,设计了基于物联网的烟草仓库嵌入式远程监测控制一体化系统。系统由数据采集节点、云服务器和远程监控终端构成。数据采集节点均由ESP32和ESP32-CAM为核心采集数据,通过4G转WiFi模块将各节点数据集中在云服务器中转,以龙芯2K1000LA为上位机监控终端,最终实现仓库的温湿度和图像视频的远程监控,以及数据异常时的远程报警与控制。该系统可以实现仓库的远程监测,无人值守时温湿度自动控制与异常情况报警。

基于PCIe的高性能国产化嵌入式实验平台构建

该文对基于龙芯2K1000国产化CPU和Xilinx Kintex-7 325T FPGA的嵌入式实验平台的构建进行研究,通过嵌入式软件环境和对XDMA驱动程序中内存拷贝方式、中断处理方式进行优化设计,实现2K1000的PCIe接口高达400 MB/s与FPGA的高性能数据交互,满足在国产化嵌入式实验平台下的高性能数据处理需求。

基于龙芯2k1000的DDR3 SDRAM内存读写训练

龙芯2k1000应用系统固件实现了基本的内存训练操作,但不能保证内存读写访问的正确性与可靠性。在原有的内存训练基础上,实现了一种DDR3 SDRAM内存读写训练,可获得最优的内存硬件参数,以及最佳的数据采样点位置,确保正确与可靠地访问内存,并为内存硬件故障诊断提供依据。

基于“龙芯”的称重收费系统设计

为积极响应信创应用的发展和核心器件国产化的需求,本文介绍了一种称重收费系统设计方案。采用龙芯1B芯片作为主控芯片,由LVGL库编写图形化操作界面进行驱动,通过LCD屏幕可修改超载阈值、计费单价、车辆信息等参数信息并显示,实现称重后IC卡计费放行等功能。通过自制嵌入式系统功能板、外接综合模块及拓展模块,在实验室环境模拟实现相关设计功能。

龙芯指令系统架构技术

介绍了统筹考虑先进性和兼容性要求的龙芯指令系统架构——龙架构(LoongArch).LoongArch吸纳了近年来指令系统设计领域诸多先进的技术发展成果,易于高性能低功耗的实现和编译优化;融合了各种国际主流指令系统的主要功能特性,不仅能够确保现有龙芯电脑上应用二进制的无损迁移,而且能够实现多种国际主流指令系统的高效二进制翻译.LoongArch已经被实现于龙芯中科技术股份有限公司研制的3A5000四核CPU.SPEC CPU2006的实验结果表明,在相同微结构下,LoongArch性能比龙芯CPU原指令系统MIPS平均提升超过7%.在硬件辅助支持下,SPEC CPU2000程序从MIPS翻译到LoongArch可以实现无损翻译,其定点程序子集和浮点程序子集从x86翻译到LoongArch的效率分布达QEMU二进制翻译器的3.6倍和47.0倍.LoongArch有望消除指令系统之间的壁垒,使得不同指令集的软件能够融合到统一的LoongArch平台上,不加区别地高效运行.

基于龙芯2k1000处理器的智慧多功能杆设计

文章分析了智慧多功能杆功能,充分利用龙芯2k1000开发板提供的硬件接口,设计多功能杆各种功能模块硬件连接方式,合理分配系统资源,说明功能模块实现过程。

基于龙芯2F+1A的四余度火控计算机系统设计

应国防系统的安全要求,军用计算机的中央处理器逐步采用国产系列CPU来取代国外的产品。结合国产化工程实践需要介绍了一种新型的基于龙芯2F+1A的四余度火控计算机系统的设计思路与方法。详述了多路计算机系统的工作原理,以及基于国产中标麒麟操作余度管理模块的设计。经实验证明该软硬件系统能有效地提高安全性和可靠性,并有良好的实时性和实用性。

支持MIPS架构的轻量型开源鸿蒙系统移植

空间数据系统咨询委员会高级在轨系统标准定义的空间数据系统分布式架构是提高星载系统整体可靠性的一种有效方案。国内通常采用基于MIPS架构的龙芯系列处理器作为该架构典型应用节点的航天器控制终端,但由于缺失自主可控的轻量型操作系统,限制了该架构在航天领域的部署与应用。为了构建自主可控的航天信息系统技术体系,实现在龙芯控制终端上移植适配国产轻量型开源鸿蒙操作系统的目标,通过分析开源鸿蒙操作系统LiteOS-M轻量实时内核与MIPS架构,聚焦硬件抽象层(HAL)和内核硬件相关部分,设计并实现一种包括引导系统启动加载、HAL架构适配、串口驱动、内核裁剪、工具链搭建的移植方案。为了验证移植后系统的基础功能与实时性能指标,在基于MIPS架构的龙芯星载控制终端LS1J与LS1C硬件平台上设计测试用例并开展实验。实验结果表明,轻量型开源鸿蒙操作系统成功适配MIPS架构,能够稳定可靠地运行在龙芯控制终端上,系统任务上下文切换时延为0.229μs,中断响应时延为4.73μs,满足实时性系统指标。

铁路信号安全计算机平台共享内存数据交互机制研究

铁路信号安全计算机平台是实现铁路信号系统安全应用的核心设备。基于龙芯处理器的安全计算机平台实现了从硬件板卡到系统软件全过程的设计和研发。为了能够安全、稳定、可靠地在该平台内部进行实时、有效的信息传输和数据状态更新,设计了基于信号量的共享内存数据交互机制,可实现对目标数据物理地址空间的直接访问和数据更新,避免同一时间、多个对象对同一共享内存地址空间的读写访问。共享内存特定的访问隔离机制,能够保证安全计算机平台内部不同处理器之间数据交互的时效性和安全性。

基于龙芯1C单片机的工艺葫芦激光雕刻设备设计与研究

以龙芯1C300B为下位机控制器,Marlin开源固件,将激光雕刻技术、激光测距技术、图像处理技术和嵌入式控制系统相结合,针对中国非遗传承文化的烙画葫芦艺术,在雕刻葫芦球体表面开展了球面激光雕刻装置的设计和研究。设计出了便携的工艺葫芦球面激光雕刻机,具有操作简单、效率高、失真率低的效果,可以实现在线调试控制,个性化定制需求。用现代科技传承传统烙画工艺,用便捷新颖的方式和个性化的特点让烙画葫芦走进大众的视野。

基于龙芯3A+2H的火控计算机系统设计

结合国产化工程实践需要,介绍了一种新型的基于龙芯3A+2H的火控计算机系统的设计思路与方法,该计算机主要应用于火力控制系统。详述了计算机系统的硬件组成,对高速信号进行了完整性分析,介绍了PMON的启动流程、国产麒麟Linux操作系统内核的移植。经实验证明该系统能满足军用系统的高安全性和可靠性,并且有良好的实时性和实用性的特点。

基于龙芯AI架构平台实现多模型算法融合的实时目标检测

针对当前目标检测算法和分类网络模型普遍存在结构复杂、参数多、不能很好的兼容各种数据等问题,本文提出一种将多个分类网络和目标检测算法融合使用的方法,在国产自主研发的龙芯架构平台上,使用DEngine SDK开发套件内的相关模型、算法在距离远近、光线强弱场景下进行实验。通过实验对比分析,该方法的检测精准度均有可观的提升,具有良好的研究和应用价值。

机动车安全带联防联控机制设计与实现

【目的】为实现机动车安全带的实时联防联控,降低交通事故伤亡率。【方法】本研究采用嵌入式应用技术(龙芯)、ZigBee组网、GPRS无线通信、服务器等,来构建安全带联防联控系统,从而实现实时远程终端监控。【结果】该系统由后端和前端两部分组成,整个框架合理有效,可远程通过Web实现机动车动态可视化观察。【结论】通过测试可知,系统信息传输稳定,车内中控大屏信息准确,远程终端显示稳定。经测试,远程传输丢包率在1%以内,具有较强的应用价值。

基于龙芯的新型阀冷控制保护系统的硬件平台设计

结合换流阀冷却系统特殊的应用环境和阀冷控制保护系统的应用现状,本文介绍了一种基于国产芯片的新型阀冷控制保护系统的整体设计方案,提出了基于龙芯处理器的硬件平台设计方案,并给出了硬件架构、处理器芯片选型和硬件平台接口的设计方案。

基于龙芯平台上CFC语言的研究与应用

CFC连续功能图是一种图形化的控制编程语言,是IEC611131-3标准编程语言的扩展,是基于功能块图(FBD)的图形化编程语言。龙芯是中国科学院计算所自主研发的CPU芯片,龙芯平台使用龙芯芯片,运行中标麒麟、银河麒麟等国产操作系统。本文首先介绍了CFC语言的组成,其次介绍了CFC语言在龙芯平台下的编译;最后,CFC语言运行在国产龙芯平台上。

基于龙芯2F体系结构的BLAS库优化

在KD-50-I平台上,基于常用优化技术,根据龙芯2F体系结构的特点,在数据预取、指令调度方面,针对高性能计算机系统中能有效解决线性代数问题的子程序集合BLAS,提出了新的优化技术,充分发挥龙芯2F处理器的性能,实现了高性能的BLAS.实际测试表明,高性能BLAS在750 MHz的龙芯2F处理器(双精度浮点峰值3 Gflops)上HPL实测峰值达到1.47 GHz,比原始BLAS提高了6倍以上,比ATLAS提高了45%.

自主可控计算机设计与实现

在基于国产高性能龙芯3A CPU芯片进行主板研制并成功实现的技术基础上,通过全面总结自主可控主板的软硬件及整机的实现过程,对自我研制主板的各主要功能电路及关键技术进行了详细阐述,对基于国产固件、操作系统进行整机系统的实现以及针对整机进行的性能测试进行了介绍说明,为国产自主可控计算机的发展提供技术借鉴。

μC／OS在龙芯处理器上的移植及性能分析

在以国产CPU龙芯2E为核心的PC104 Plus处理器模块上移植嵌入式实时操作系统μC/OS-II,对其实时性能进行评价。阐述处理器相关函数的编写及与PMON的整合等关键技术,讨论系统实时性能评价的一般方法,包括Rhealstone方法、进程分派延迟时间法和三维表示法等。在此基础上选择Rhealstone方法中的2个指标对整个系统的实时性能进行分析。实验结果表明,系统的实时性能可满足一般实时系统的需求。

基于龙芯的软件层动态变频研究与实现

龙芯2F处理器提供了软件变频的寄存器接口。为使基于龙芯处理器的计算机功耗更低,利用Linux内核已有的CPUFreq驱动框架,编写针对龙芯2F处理器的CPUFreq驱动代码,实现处理器的动态变频。通过对CPUFreq的节能和性能的测试实验,结果表明CPUFreq的OnDemand调控策略具备较好的综合效果。

基于龙芯2F的国产万亿次高性能计算机KD-50-I的研制

高性能计算机作为国家的战略资源,其自主性格外重要.龙芯2F是国产的高性能通用处理器,其低功耗、低成本和高集成度的特点对研制新一代高性能计算机系统具有很强的优势.KD-50-I万亿次高性能计算机采用336个龙芯2F处理器作为计算单元,使用两级全交换千兆以太网实现互连,具有高性能、低成本、低功耗和低占地面积等特点.KD-50-I的系统软件以开源软件为主,具有兼容性强、易维护、易升级、易使用等特点.在KD-50-I系统上对通信性能和BLAS数学库进行优化之后,Linpack峰值达到35.1%.