高清晰度电视3D-DCT变换硬件核解决方案

以快速一维并行DCT变换核和三维转置矩阵为核心,构建3D-DCT硬件变换核,以解决高清晰度电视视频图像的实时压缩和解压问题。

运动图像实时压缩的流水线型自分块二维DCT硬件核的设计

为实现运动图像的实时压解传输,在优化二维DCT算法的基础上,采用流水线型自分块结构以及系数转换、矩阵转置、数据装载和截位的通盘解决方式,构造了一个流水线型自分块的二维DCT硬件核,以实现运动图像的实时压缩。

多核DSP硬件仿真器调试系统软件的设计方法

多核DSP硬件仿真器的调试系统,采用"主机调试器——目标机"的分布式结构。要完成系统开发,主机调试器与目标机必须能进行有效的通信。通信协议就是规范两者之间的通信过程和信息格式。通信协议是调试系统重要组成部分。根据嵌入式系统的实际需要,通信协议应具有可靠性、可扩充性、通信过程简单和易实现性。健壮的通信协议应具有差错处理功能。

基于嵌入式Web服务器的双核水质监测系统

嵌入式设备在水质监测系统中得到了广泛应用,同时,随着互联网的普及,将嵌入式设备接入互联网成为其发展的趋势。利用SOPC技术,在FPGA上建立集水质参数数据采集和嵌入式Web服务器于一体的NiosⅡ双处理器系统。选取相关水质参数的测量仪器,并采用串口与数据采集处理器相连,实现水质参数的数据采集和存储,同时通过移植μC/OS实时操作系统和NicheStack TCP/IP协议栈来实现嵌入式web服务器,通过内部软件程序实现网页数据的动态更新。利用NiosⅡ开发套件中的硬件互斥核来协调两个处理器对共享存储器的访问。最终达到工作人员可以通过PC机浏览器来监控水质的目的。

8核NoC原型芯片设计与应用性能评估

片上网络(Network On Chip,NoC)是最具潜力的下一代片上互连技术。但NoC架构的引入也带来了芯片设计复杂度的大幅提高,从而使得传统仿真方式会消耗过多的时间。提出了一种有效的基于FPGA器件的多核系统原型设计与性能评估方法。实现了一款集成了8个处理核的NoC架构下的多处理核系统原型,并通过两种实际应用对系统性能进行评估和探索。实验结果表明,该原型在矩阵乘法应用和JPEG图片解码应用中加速比最高分别可达到7.53和2.75。而相对于层次化总线架构,NoC架构的通信性能可提高5%～40%。

显卡也“开核”镭风HD6850Xstorm（极致风暴）

众所周知，和RadeonHD6970／6950．显卡一样，RadeonHD6870／6850显卡也是一对使用了相同显示核心，通过屏蔽部分电路来实现产品细分的系列。这就在硬件核心层面上为iadeonHD6850显卡提供了“开核”的可能性。

基于卷积神经网络的单图像去雾模型硬件重构加速方法

针对基于卷积神经网络(CNN)的单图像去雾模型在移动/嵌入式端部署难,不易用做实时视频去雾的问题,提出一种基于Zynq片上系统(SoC)的去雾模型硬件重构加速方法。首先,提出量化-反量化算法,对两个代表去雾模型进行量化;其次,基于视频流存储器架构和软硬件协同、流水线等技术以及高级综合(HLS)工具,对量化后的去雾模型硬件重构并生成具有高性能扩展总线接口(AXI4)的硬件IP核。实验结果表明,在保证去雾效果的前提下,可以实现模型参数从float32到int5(5 bit)的量化,从而节省约84.4%的存储空间;所生成硬件IP核的最高像素时钟频率为182 Mpixel/s,能够实现1080P@60 frame/s的视频去雾;单帧640×480的雾图去雾仅需2.4 ms,而片上功耗仅为2.25 W。这种生成带有标准总线接口的硬件IP核也便于跨平台移植和部署,从而可以扩大这类去雾模型的应用范围。

物联网轻量级认证加密算法ASCON的软硬件协同设计

ASCON是2021年在NIST轻量级认证加密征集方案中最有希望成为国际标准的算法,该算法旨在物联网资源受限环境中获得最佳性能,在公开文献中还未见基于该算法的硬件IP核实现。提出了一种ASCON的软硬件协同实现方法,该方法通过S盒优化、先验计算和先进的流水线设计等硬件手段提升了ASCON在物联网安全认证应用中的速度,同时降低了内存占用。作为对比,在常见的物联网嵌入式处理器平台上软件移植了ASCON,结果显示所述方法的速度提升了7.9倍以上,而存储器的占用则降低了至少90%。所述方法可用于物联网安全专用集成电路或片上系统(SoC,system on a chip)的设计和实现。

IP网络存储技术在体全息存储中的应用

传统的存储系统主要有两个限制,一是传统的存储技术基于二维面存储技术,这种存储手段已逐步接近其物理极限而很难满足对存储系统更大更快的要求。目前正在迅速发展的一种三维存储技术,印体全息存储,它具有存储密度大、高的数据传输速率和快的读出时间等优点。二是Internet技术的发展,要求存储系统能够方便和灵活地进行网络互联。IP网络存储技术可以满足这一新的市场需求。本文结合体全息和IP网络存储两个关键存储技术,以最先进的网络处理器为硬件核心,来完成体全息存储系统的通讯接口的系统设计。

系列化智能电动机保护器

该文分析了目前使用的各种电动机保护器运行的特点,并介绍了根据不同用户与不同使用场合研制的系列化智能电动机保护器.该系列化智能电动机保护器以Microchip公司的PIC系列单片机为系统硬件核心,实现了对电动机各种故障的准确、多功能保护.

适用于中小型同步发电机的基于单片机励磁调节器的改进

为了降低以微型计算机为核心的数字式励磁调节器的建造费用,使更多的中小型同步发电机具有优良的调节性能,设计了以单片机为控制核心的中小型同步发电机的励磁调节器。该励磁调节器以80C196KBKC为硬件核心,采用非线性控制,具有可靠性高、调节精度高、动态性能好、运行维护方便等优点。其数字仿真和实际应用均表明该调节器具有稳定和优良的性能。

CCM3118应用开发套件的研制

CCM3118应用开发套件（简称ADK3118）针对苏州国芯科技有限公司生产的32位具有自主知识产权的CCM3118微控制器进行开发，套件的硬件部分由硬件核心板与硬件扩展接口板组成，软件部分由驻留于核心板上的Flash存储器内的监控程序与运行于PC机上的IDE组成。ADK3118是一种具有自主知识产权的32位嵌入式系统开发平台。

基于FPGA的电化学法化学需氧量测量仪的设计

为了达到简单、快速、无二次污染并且较准确地测量污水COD的目的,选用适合三电极传感器的羟基自由基氧化法测量COD,并利用SOPC技术在.FPGA上建立集数据采集和数据计算与显示于一体的NiosⅡ双处理器系统,利用最小二乘法建立标准曲线,从而根据测得的电流值计算COD。利用NiosⅡ开发套件中的硬件互斥核来协调两个处理器对共享存储器的访问,实现两个处理器间数据的传输。最后,使用DE2-115开发板进行实验验证,基本达到设计要求。

基于Zynq平台的垃圾分类系统实现

为了解决GPU上进行硬件加速所导致的功耗较大、成本偏高的问题,该文设计了一套可部署在嵌入式设备中的基于轻量级神经网络MobileNet_v2的垃圾分类系统。该系统将加速的MobileNet_v2网络部署在Zynq7020开发板上,利用HLS工具设计MobileNet_v2网络硬件加速IP核,PS端实现对OV5640摄像头采集并显示图像类别。经过实际测试,该系统可以实现每幅图76 ms的推理速度,能耗比其他平台有了一定的提升,能够较好地满足部署在嵌入式设备的需求。

TM1300 PCI-XIO口的UART和USB接口设计

以Philips公司的多媒体数字信号处理器TM1300为硬件核心平台,通过TM1300芯片的PCI-XIO口,经UART芯片ST16C550实现串行通信接口,经USB接口芯片USBN9604实现USB接口,设计方案简洁。实际测试结果表明,通信接口工作稳定。

RSA算法在防伪阅读器上的应用

防伪阅读器的安全问题在防伪系统中尤为重要。采用基于硬件IP核的RSA算法实现数字加密技术,密钥及加解密算法均存储于加密IP核,加解密运算在加密IP核内部完成,在此基础上实现了防伪阅读器,能够防范由于软件加密方式所造成内存监视以及跟踪的能力。

基于多种微处理器递阶的实验教学平台

在传统微处理器教学实验中存在芯片种类单一,实验内容固定等缺陷,限制学生创新和思维能力的提高。为此,设计了一套多种微处理器的递阶实验教学平台,该平台软硬件资源丰富,针对性强,有机地将理论与实践相融合,从而全面提高学生的专业素质和工程能力。

浪潮天梭K1上市 大型主机打破国外垄断

本刊讯 近日，中国第一台关键应用主机浪潮天梭K1系统正式上市。据记者了解。在硬件领域，浪潮设计完成了基于CC—NUMA的多平面全互连紧耦合共享存储器体系结构等关键技术，研制了支持两级目录Cache一致性协议的处理器协同芯片组。建立了中国关键应用主机硬件核心技术群。