基于FFT硬件处理器的应用系统设计

专用FFT硬件处理器是数字信号处理中关键的部件之一，具有较为广阔的应用前景。文章讨论了一种专用FFT硬件处理器芯片的使用环境，重点介绍了电路接口，数据格式，与MCU的接口，与存储器的接口等，并提供了一个应用演示实例。

基于数据分布一致性的处理器硬件性能计数器复用估计方法

同时可记录的处理器硬件事件数量受限于处理器硬件性能计算器的数量.目前主流处理器可支持大量(数百个)硬件事件,但由于片上寄存器数量有限,仅提供了少量(通常6~12个)硬件性能计数器.为缓解这一矛盾,硬件计数器复用技术(multiplexing,MPX)通过分时复用策略,利用少量计算寄存器来估算大量硬件事件.但在实践中,由于已有基于时间局部性的MPX估计算法结果准确率偏低,导致MPX一直未被广泛采用.为了提升MPX结果准确率,主要工作包括3部分:1)通过Kolmogorov-Smirnov正态性检验,发现针对同一硬件事件,相同代码在单计数器记录单事件(one counter one event,OCOE)的OCOE模式和MPX模式下,存在数据分布一致性的规律;2)基于此规律,提出了轮廓线估计法(outline estimation,OLE);3)在开源MPX库NeoMPX上实现了OLE算法,并在主流X86和ARM处理器上进行了验证.实验结果表明:在对16个硬件事件同时进行采集时,OLE算法相比PAPI默认的MPX估计算法,结果准确率平均提高了10.5%左右,最多可提升46.6%;相比已有算法,结果准确率分别提升了18.8%和17.7%.

开天辟地 一“芯”两用——硬件虚拟化处理器渐露曙光

在一台电脑上安装两个甚至更多的操作系统,这一愿望令广大用户翘首期盼.多操作系统共存技术的出现让我们看到了希望,随后大名鼎鼎的VMware更实现了虚拟操作系统.然而这还远远无法满足我们的需求,在一台电脑上同时运行两款操作系统,这才是最终极的目标.如今双内核处理器以及多路SMP并行工作技术已经开始普及,面对实际效率并不高的尴尬,或许改变整体工作架构才是关键.作为全球两大处理器厂商,Intel与AMD不约而同地想到了硬件虚拟化技术,让同时运行两个操作系统的愿望变得切实而可行.

芯片级专用处理器波形部署算法

针对软件无线电系统中运行于专用硬件处理器上的波形的部署决策问题，提出了芯片级波形部署算法，包括芯片级波形部署模型、部署方案的代价函数，并采用启发式搜索方法搜索最优解，实现了波形到硬件资源的自动映射。通过仿真实验与美国通用动力公司提出的板卡级波形部署模型进行了对比分析，结果证明芯片级波形部署算法具有更宽广的适用范围和更高的资源利用率。

媒体处理器协同仿真平台中集成USB接口的研究

分析了USB接口总线和媒体处理器的紧密联系,根据USB接口的规范协议,设计了集成于媒体处理器的USB1.1 IP核,开发了驱动程序。并在媒体处理器软硬件协同仿真验证平台上验证了USB核和驱动程序的正确性和稳定性。

基于现代硬件的并行内存排序方法综述

研究了现代硬件上的并行内存排序方法,对其研究现状与进展进行了综述.首先简要阐述了经典排序算法以及排序网络的优缺点,分析其并行优化的适用性,然后从现代CPU处理器设备(多核、配备大内存)、图形处理器(GPU)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)等新型处理器设备介绍现有排序方法的研究成果.处理器设备的架构不同,对排序算法的优化策略也不同,现代CPU主要利用线程的本地存储层次优化数据在存储单元中的排列,以减少访存次数及减少访存缺失,同时利用单指令多数据流技术(SIMD),以提高算法的数据级并行度;GPU则需要将多个线程组织成线程块,依靠共享内存提高线程块的访存速度,而在线程块内则使用单指令多线程(SIMT)技术提高线程的执行效率;FPGA则更靠近于硬件底层,受到自身的资源限制,FPGA的优化策略主要依靠硬件描述语言或高级综合语言优化电路的设计,提高资源利用率的同时增加FPGA的吞吐量.现有的成果表明,GPU的并行内存排序性能优于CPU端上的并行内存排序性能.作者最后对未来的研究方向进行了展望.

红外弱小目标检测跟踪与实现

针对红外序列图像中弱小目标的检测问题,提出了一种基于旋转均值滤波的弱小目标检测方法,同时利用数据关联进行多帧积累实现序列图像跟踪。基于Hunt Engineering的HEPC9、双DSPC6201和双FPGA搭建了一套实时红外图像处理系统,并将上述检测、跟踪算法成功移植于DSPC6201硬件处理器。实测数据的实时处理证明,上述方法可实时和有效地检测和跟踪低信噪比(≈2)复杂序列图像,系统处理能力为50帧/s,320*240/帧,14位/像素(双6XDSP)。

基于SOC的强流重离子加速器电源标定方法研究与实现

励磁电流的精确性和一致性对强流重离子加速器非常重要,通常磁场电源长期运行,器件的老化、零漂、环境温度、干扰等因素会引起某些电源电流的精确性变差,从而影响电流的一致性,这对强流重离子加速器的调试效率和束流品质产生较大影响。本文提出了一套加速器电源的在线标定方法,在分析影响电流精度因素的基础上,探讨了标定的原理和方法,重点介绍了该标定方法在基于Cyclone V片上系统(System Of Chip, SOC)硬件平台上的实现,实验结果验证了方法的有效性。该方法能有效保证加速器数字电源的精度,为“十二五”强流重离子加速器装置(High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)的建设提供了技术保障。

基于FPGA的航空发动机电子控制器设计技术研究

基于FPGA的并行运行、可重配置以及采用软/硬件协同设计的技术特点,提出了一种基于FPGA的片内分布式航空发动机电子控制器设计方法。重点研究了FPGA内嵌处理器选型、硬件协处理器及同步数据总线设计等3个关键技术问题。在此基础上,基于Altera FPGA-EP2C35设计了控制器原理样机,并进行了硬件性能测试,结果表明该控制器设计方法在当前的技术条件下具有实施的可行性。所提出的发动机电子控制器设计方法有利于克服当前集中式电子控制器设计时存在的软件高度定制、可重用性差、并行实时任务开发难度大、开发效率低等缺点,降低了FADEC系统的全寿命周期费用。

基于SCA的SHP组件动态部署方案

在软件通信体系结构(SCA)中,调制解调级硬件抽象层(MHAL)规范不支持专用硬件处理器(SHP)中组件的动态部署。为此,提出一种基于SCA的SHP组件动态部署方案。介绍MHAL通信机制,设计硬件装配描述文件和硬件组件描述文件,在此基础上实现动态部署。分析结果表明,该方案能实现波形开发和部署阶段软件与硬件的分离,增强SCA对SHP的兼容性。

基于VC++雷达信号系统软件测试平台的设计

针对气象雷达信号处理系统中的核心部件-硬件信号处理器(HSP)所存在的局限性,设计了基于VC++的软件测试平台。该软件利用VC++的友好界面,实现了PC机对HSP的监控,同时解决了DSP与PC机之间的海量数据传输问题。该软件平台具有一定的通用性和可扩展性,可以选择不同的硬件系统,下载不同的数据处理算法,并且可以随着硬件的升级而进行相应模块的添加或修改,同时也可为其它不同型号DSP芯片开发软件平台提供一定的参考。

小米手机存在问题及对策建议

小米手机以轻资产模式为国产手机行业开辟了一条全新的道路,但其软硬件问题、管理层问题、资金问题、售后问题、产能问题等,都将严重阻碍小米继续前进的脚步。本文浅层次地分析了小米公司存在的部分问题,并提出相应的解决对策,希望可以有助于实践。

基于SCA的SHP组件部署策略

针对软件通信体系(SCA)中部署决策机制不能有效解决专用硬件处理器(SHP)上组件部署决策的问题,提出了基于对称结构的部署模型,设计了软件包部署描述文件和部署方案的评价函数,在此基础上给出了完整的SHP组件部署策略,实现了SHP组件到SHP设备的自动映射,增强了SCA对SHP的兼容性。

Kernel-based virtual machine事件跟踪机制的设计与实现

分析了基于处理器硬件虚拟化技术实现的KVM子系统的架构。针对KVM跟踪独立事件信息的局限性,提出一种新的KVM事件跟踪机制(kvmtrace)来达到性能调节的目的,并使用relayfs接口进行了设计与实现。同时探讨了Linux kernel Markers实现机制及其在kvmtrace的实际应用。

SCA波形管理扩展模型研究

针对SCA波形管理模型未解决如何管理专用处理器波形的问题，提出了SCA波形管理扩展模型，在兼容SCA规范的基础上解决了专用处理器波形的管理问题。与美国联合计划办公室发布的专用处理器组件可移植性补充规范中提出的波形管理模型相比，提出的SCA波形管理扩展模型提高了代理的复用性和模型的管理效率。

基于Brook在GPU的应用

依据现代GPU在通用计算方面的功能,提出了基于Brook在GPU上执行通用计算的实现方法,运用图像分割、快速傅立叶算法和光线跟踪3个应用对该方法进行了评估。评估结果表明GPU在Brook环境下通用计算能力优于CPU。

C语言的课程教学

针对C语言程序设计课程的理论教学、实践教学和考核内容提出了课程授课思路,在实际课程教授的应用中证明这是一种较好的方式,对C语言程序设计课程的教学有一定的辅助意义。

浅谈数字系统设计的一般结构和基本要素

本文结合一些经典数字系统理论以及在实际工作中积累的设计经验,从方法论的角度对数字系统设计的一般结构框架、基本电路和编程语言进行了简要地介绍。这些基础性的内容在一个具体应用中会占据超过80%的设计工作,因此全面了解和掌握这些内容,不论是对于刚刚涉入本行业,对本行业有一个整体的了解,还是要在开发设计领域有一个质上的提高都是非常重要的。

重庆CINRAD/SA天气雷达一次HSP板故障过程分析

重庆CINRAD/SA天气雷达在2016-09-20T14:00出现异常回波,雷达报射频激励信号变坏、线性测试信号变坏、速度/谱宽检测变坏、杂波抑制变坏等;远程端重启RDA,报控制序列超时故障,雷达故障停机。文章主要通过对故障现象和报警信息分析,结合关键点信号测量,采用替换法解决了由硬件信号处理器引起的本次故障,旨在为雷达机务保障同行提供一个案例参考交流。

悄无声息的AGEIA 3D革命 探寻PPU缔造者的足迹

在2005年“游戏开发者论坛(GameDevelopersConference,GDC)上,一家名不见经传的美国半导体设计厂商Ageia发表了世界上第一颗采硬件加速物理运算处理器(PhysicsProcessingUnit,PPU)“PhysX”,有了它在3D游戏和应用中我们可以看到更多真实的物理运算过程。这带来的好处是3D环境中的事物将无比真实,其运动将遵循物理定理而不是按事先指定好的一种或者多种方式进行。可以说,更多的物理运算的加入,可以让3D世界变成真正的世界。