EPP协议下高速数字I/O设计及应用

在计算机的各种外部接口中,并行端口的速度最快。EPP(EnhancedParallelPort)是IEEE1248协议定义的增强型并行端口。EPP协议是与SPP兼容且能完成双向数据传输的协议,具有传输速率高、编程方便等优点。介绍了有关EPP的基本知识,包括EPP的数据传输方式,并给出EPP协议下的16路高速数字I/O的软、硬件设计及其应用。在Visu alC++中,提供了 inp()和 outp()函数,可以直接控制和读写并行端口,软件设计简捷。

具有分布式并行I/O接口的分布式并行服务器系统的性能研究

分布式并行是多年来的一个研发热点,但其研发仅限于分布式并行系统的内部.服务器和外界(如客户机)的交互仅通过一条通道(如一台计算机)完成,这一瓶颈限制了系统可靠性/可用性,加速比与效率,系统频带和I/O响应速度等.本文提出的具有分布式并行I/O接口的分布式并行服务器使其中的各节点机均可直接与众多客户机交互作用,设计保证80％以上的客户请求均一次直接发往能提供服务的服务器中的节点机,仅有少量请求需要在节点问进行动态负载再调度.这是一种面向宽带的宽带网络服务器.本文的重点是将这种服务器与单机、镜像/双机热备份、群集服务器进行性能比较.结果表明,具有这种I/O接口的分布式并行服务器性能最佳.这种服务器的第一个版本已经研发成功,投入使用,并将进入市场.

基于μC/OS-Ⅱ的串口驱动设计与实现

针对当前串口驱动的不足,提出了在μC/OS Ⅱ实时内核下实现串口中断驱动的方法,并给出相关数据结构和实现算法、以及用户接口函数。

Chiplet技术发展与挑战

随着半导体工艺尺寸逐渐逼近物理极限,芯片的功耗、性能和面积随工艺制程进步而带来的提升越来越小,半导体技术进入“后摩尔时代”。为进一步满足机器学习与人工智能等信息通信行业快速发展带来的高带宽通信需求,基于先进的互连和封装技术的Chiplet技术步入了我们的视野。Chiplet技术将原来的复杂多功能SoC芯片拆成多个小面积、低成本、不同工艺节点的小芯片,再进行重新组装,因其良率高、成本低、集成度高、性能强大、灵活性好、上市时间快等优点受到学术界和产业界的高度关注。本文对Chiplet的技术特征、优势、发展历史以及具体应用进行了梳理和阐述,同时详细介绍了Chiplet的关键核心技术尤其是Chiplet D2D互连技术,最后叙述了Chiplet现存的技术问题与挑战,并给出了未来发展建议。

基于Lustre文件系统的MPI-IO编程接口改进

针对传统MPI集群并行I/O效率不高的问题,通过分析Lustre并行文件系统的特点和MPI-IO集中式I/O操作的算法,提出了一种基于MPI-IO编程接口的改进方案,用以改善集群I/O瓶颈,提高I/O并行效率,并通过实验验证了该方案的可行性。

Proteus软件在实践教学中的应用

分析了Proteus软件在实践教学中的可行性和优越性,结合教学实例论述了硬件设计、程序编制及仿真调试的全过程,给出了仿真调试、电路原理图、C51源程序等具有一定实用参考价值的资料。

Chiplet技术:拓展芯片设计的新边界

芯粒(Chiplet)是一种将多个小型芯片集成为一个完整的系统芯片的技术,旨在实现芯片的重用、异构集成、性能提升和成本降低等目标。该技术的发展重点主要包括异构集成、新型互连和新型封装。其中,接口互连是Chiplet技术的关键。接口互连包括物理层接口和数据传输协议,接口和协议的设计需要考虑工艺技术、封装技术、功耗限制和上层应用程序的要求等,串行互连和并行互连是芯片到芯片实体层接口的两种选择。此外,对于不同的传播介质,应运而生出一些新型的互连技术,如光互连和无线互连,它们可以提供更高的带宽、更低的功耗和更灵活的互连拓扑。未来,Chiplet技术有望为电子领域带来重大的突破和发展,促使更加高效、灵活和富有创新性的芯片设计和制造。

Profibus-DP和Ethernet构建的工控网在连铸机中的应用

利用Profibus-DP和Ethernet组建成的测控管一体化的工业控制网络 ,在现代化企业里实现了从控制级到现场级实际工况通信的一致。

应用于红外大面阵数据传输的接口电路设计

红外大面阵(2560×2048)数字读出电路对芯片数据接口有高速、低功耗、强驱动能力的需求。采用0.18μm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺设计了4∶1并串转换电路、电平转换电路以及采用预加重技术的低压差分信号(Low Voltage Differential Signal,LVDS)驱动器电路。并串转换电路采用双沿采样的树形结构降低时钟频率,电平转换电路采用正反馈结构提升速度,LVDS驱动电路采用可编程电流大小的预加重副通路对主通路进行高频分量补偿,以保证驱动能力和提升高速信号的完整性。接口的数据传输速率可达到1 Gbit/s。当负载电容为2 pF时,一个通道的功耗为15.8 mW@1 Gbit/s;当负载电容为8 pF且打开预加重时,一个通道的功耗为19 mW@1Gbit/s,输出电压摆幅为350 mV,输出共模电平为1.21 V,LVDS驱动电路的所有参数均满足标准协议。

Microchip UNI/O总线技术及其应用

UNI/O总线是Microchip公司开发的一种创新型单I/O总线。本文分析了该总线的特点和通信原理,以11XXX系列EEPROM存储器的应用为例,详细介绍了UNI/O从器件与单片机的接口技术,给出了硬件连接电路和存储器读写操作的程序流程。

WINDOWS系统中高效串行通信的实现

介绍了windows环境下串行通信的核心,并以VC++为开发工具给出了I/O函数与API通信函数实现串行通信的具体编程步骤。

采用可编程I/O接口的多路串行通讯模拟器设计

某航天器闭式贮箱增压控制系统的测试中,需要设计具有多路串行通讯接口的模拟器,用于模拟数字式压力传感器的输出信号;对于72路串行发送和10路串行接收功能,若采用传统商用的标准串行通讯接口板,则整个模拟器需要十多套板卡,系统复杂,体积大,且多个通道之间难以实现同步与实时控制;为此提出了一种采用多路可编程I/O接口板实现485通讯功能的方案,借助于LabVIEW软件开发平台,由FPGA编程实现通讯协议;并配置信号调理板以实现信号的隔离传输和驱动;最终仅用一台小型便携式设备和三块板卡就实现了模拟器的所有功能,可以灵活地根据系统设置的工作模式模拟传感器的输出,在增压系统的测试中表现优异;试验结果表明,此种设计方案具有较强的通用性和适应性,可以广泛推广到多种通讯应用场合。

差分编码实现通用I/O口串行异步通信的方法

针对微处理器片上串行异步通信接口灵活性欠佳的不足,给出了一种将微处理器通用I/O口扩展成串行异步通信口的方法。利用微处理器自身的定时器,结合有限状态机设计思想,采用差分编码原理在通用I/O口实现了串行异步通信,该方法可以灵活地设定通信帧格式与码元长度。通过示波器检测发送端口的波形,验证了此方法的可行性,在解决通信可靠性和稳定性的同时,为微处理器串行接口的扩展和非标准协议串行通信提供了一种方案,简化了传统串行通信端口的扩展方法。

Neuron3150的并行I/O接口对象及其应用

介绍Neuron芯片MC143150的并行I/O接口对象 ,着重说明Neuron 3150工作在从B方式下的令牌传送协议 ,并给出Neuron 3150工作在从B模式下与微处理器M6 8HC11A1的接口电路。

WINDOWS 95操作系统下的串并行仪器接口开发

本文介绍了在WINDOWS 95操作系统下,如何开发串并行仪器接口,包括GP-IB并行接口和RS-232C串行接口,以实现微机与测量仪器的连接,从而建立虚拟仪器。并以VISUAL BASIC平台为例,列举了利用MSCOMM控件实现串行仪器接口的部分程序。

Windows CE流接口设备驱动程序的研究与应用

开发嵌入式操作系统的设备驱动程序是应用嵌入式技术的重要基础。WindowsCE是一个著名的嵌入式操作系统,WindowsCE流接口设备驱动程序是一种基本的设备驱动程序,讨论了该类驱动程序的一般设计开发方法及应用,认为流接口设备不仅可以驱动串行接口设备,通过规定的接口协议,也可以驱动并行接口设备。

并行I/O口模拟串行I^2C总线技术

单片机Ｉ／Ｏ口资源馈乏是当前微机控制系统中的一个十分重要的问题，通常采用硬件电路去扩展Ｉ／Ｏ口，但使线路复杂，且影响了微控系统的整体性能。Ｉ２Ｃ总线是解决Ｉ／Ｏ口资源馈乏的有效途径。而目前大多数单片机自身并不带Ｉ２Ｃ接口。本文介绍了用单片机两个普通Ｉ／Ｏ模拟Ｉ２Ｃ总线技术，针对一典型应用实例，用单片机普通Ｉ／Ｏ口模拟Ｉ２Ｃ总线和多个串行存储器件Ｅ２ＰＲＯＭ进行数据通讯，并给出了硬件设计电路及对多个存储器件Ｅ２ＰＲＯＭ进行存数和读数的程序设计。

串行E^2PROM存贮器的应用

比较了串行总线与并行总线非易失性存贮器件的优势和特点 ,并以 ATMEL 公司的 AT2 4 C2 5 6为例 ,详细介绍了该器件的电气特性和软件编程说明及流程图。软件稍加修改 。

支持用例集并行测试的接口测试平台

针对手工测试成本高、时效性弱和传统的接口自动化测试工具扩展能力不足问题,提出了一个支持用例集并行测试的接口测试平台(OLa). OLa采用分层架构模式将系统分为用户展示层、应用逻辑层、数据服务层和用例执行层.其中,用户展示层基于Vue框架开发,结合Vue Router、Vuex等工具实现单页应用;应用逻辑层基于Spring Boot框架开发;数据服务层基于MyBatis-Plus框架和Spring Data框架开发;用例执行层使用okhttp3、fastjson、jackson等工具实现接口测试.此外,基于系统技术架构、Java网络编程和面向抽象编程的思想,创新性地提出了基于C/S模式的用例执行流程和基于参数识别的自动匹配校验方法,解决了传统的自动化测试工具无法支持并行测试的问题.实验结果表明本文设计与实现的OLa接口测试平台支持单用例测试、用例集的串行测试和并行测试,能够自动识别用例参数并对接口响应内容进行校验,提高了接口测试的灵活性和有效性,降低了测试难度,并能够在用例之间无相互依赖的情况下提高接口测试的效率.

基于FPGA的机载光电观瞄成像装置系统设计

针对国内高分辨率、高帧频航空成像系统的国产化开发需求,提出一种基于现场可编程门阵列FPGA、图像传感器CMOS和Camera-Link接口等国产化元器件的实时图像采集系统,应用于机载光电观瞄成像装置。FPGA包括I2C配置寄存器、CMOS时序驱动、图像数据采集、Camera-Link接口数据传输以及UART串口通信模块。利用FPGA内部资源OSERDES实现Camera-Link并串转换,可以节省FPGA的大量IO管脚和布线资源,实现机载光电观瞄成像装置的低成本和集成化。对该观瞄成像装置进行测试,连续输出30帧和60帧,输出图像大小为1024*768,输出数据位宽为12 bit,基本满足航空成像系统的需求。