关于ARM+FPGA组建PLC高速指令控制器的研究

为了提高PLC在生产当中的执行效率,设计了关于FPGA和ARM组建的PLC高速指令控制器,充分利用FPGA高速的并行执行特性以及芯片特性,将ARM编译后用相应的指令完成对应的功能,ARM处理器与FPGA协同工作,完成整个PLC的指令过程,提高了指令的执行效率。

基于邻行链接访问的低功耗指令高速缓存

通过分析高速缓存访问的局部性原理,提出当前高速缓存访问行与若干紧邻行链接访问的低功耗指令缓存访问方法.该方法能够在发生相对跳转时依托于相邻行之间的访问链接信息,精确获得跳转目标行的路访问信息,减少对高速缓存标志存储器的访问,达到降低动态功耗的目的.在高速缓存行发生替换时,仅需检测并清除被替换行相邻范围内的若干缓存行的链接信息,从而实现链接关系的正确性.与基于路记忆访问的高速缓存器相比,应用该方法的高速缓存器的动态功耗可以平均减少6%.

西门子S7-200高速计数器指令在轴承选别机的应用实例

某企业的轴承选别机在改造中增加了产品的高速计数、合格品计数到设定值时设备自动停机、轴承的穿孔检测、气缸自动完成分拣等功能,本文对西门子S7-200高速计数器指令在轴承选别机上的应用进行了分析。

基于循环的指令高速缓存访问预测方法

为了减少高速缓存访问功耗,提出了一种针对循环的基于历史访问路径的指令高速缓存访问预测方法。该方法以循环作为高速缓存访问路预测行为开启的先决条件,通过指令高速缓存的历史访问路径训练预测器。当循环体再次进入时选择对应的访问路径预测器,获取目标指令高速缓存的路进行访问,降低访问功耗。并进一步提出多路径路预测方法,以得到更高的预测准确率。基于Powerstone测试基准的实验结果表明,该预测方法能达到99%的预测准确率。相比传统的指令高速缓存,使用本方法的高速缓存可平均降低65%的访问功耗,仅增加约0.2%的平均指令高速缓存访问周期。

一种带指令高速缓存的8051 IP

为设计面向AMBA的SoC集成,将8051兼容内核封装成为带32位AHB总线接口的标准主设备IP,采用了8051内核的高段外部数据空间映射成分页的4 GB SoC空间。设计中采用了嵌入式FLASH器件作为程序存储器,并为提高系统性能而设计了128字节直接映射结构的指令高速缓存。封装成的处理器IP在0.18μm工艺下可工作在200 MHz。利用如Keil uVision等8051兼容工具进行软件开发。测试结果表明,该处理器IP在SoC集成中具有灵活性,借助软、硬件复用,提高了设计效率,具有良好的实用价值。

基于路访问轨迹的指令高速缓存低功耗策略

现代嵌入式处理器中指令高速缓存的功耗十分显著,对此提出一种基于路访问轨迹的组相联指令高速缓存的低功耗策略,利用改进的指令高速缓存和转移目标缓存建立和维护运行时指令高速缓存的路访问轨迹来减少指令高速缓存命中检测及无关路访问。进一步提出了基于跨行访问前驱指针、转移前驱状态、转移前驱指针及转移目标索引的路访问轨迹信息维护策略用以降低信息重建的频度,从而更有效地利用已建立的路访问轨迹信息。实验结果表明:采用优化后的路访问轨迹策略的指令高速缓存的标志存储器访问和数据存储器访问分别降低到传统指令高速缓存的3.60%和27.70%。

可编程控制器的高速输入口的应用

在设计用可编程控制器(PLC)控制的系统中,一般模拟量要通过专用的模拟模块来输入系统,即使整个系统只有一个模拟量,也要配置一个多通道的模拟模块,从而大大增加了系统的成本。为降低造价,可将模拟量经过压频(V/F)转换变成脉冲信号,输入PLC的高速输入口,再利用PLC的高速处理指令来实现模拟信号的数据采集,完成系统的控制。不用模拟模块也可采样到模拟信号,节省了造价较高的模拟模块。

面向能耗优化的自适应可重构指令Cache

可重构Cache架构可根据程序的存储资源需求自动调整Cache结构,对系统能耗优化具有重要意义。设计了一种容量和组关联度可重构的指令Cache架构以及与之对应的高效自适应可重构算法。通过选取MiBench和MediaBench中的8个测试例程进行测试验证,提出的自适应可重构Cache与16kB四路组关联配置固定的指令Cache相比,在性能平均仅下降0.34%的情况下,系统总能耗平均降低10.51%。

基于交流伺服电机的焊接摆动器设计

针对摆动过程中要根据焊缝的质量及时调节焊接摆动器的焊接速度,同时为了满足摆动速度和摆动宽度的无级可调,本文利用了伺服电机的高响应和精确定位的特性设计了一种执行机构为交流伺服电机的焊接摆动器。焊接摆动器的控制系统采用触摸屏作焊接参数的输入装置;采用PLC控制焊接摆动器的摆动速度和摆动宽度。本文设计的焊接摆动器已成功应用于管道焊接中,焊缝质量符合要求。

自修改代码在Godson-X上的处理实现

主流处理器中采用的超标量流水线机制及高速缓存使得SMC操作需要特殊处理。该文基于对多种程序的SMC行为的分析和多种SMC冲突的解决方案的对比,设计了一种灵活高效的SMC解决方法。该方法对结构的复杂度及主流水线的性能的影响小,目前已被应用在支持CISC指令集的Godsonx处理器模型上。

一种新型的旋转变压器式轴角编码器

文中提出采用高速精简指令集单片机以及高集成的模／数转换芯片的基于旋转变压器式的轴角编码器设计方案,并详细介绍本设计方案的构成原理框图,以及软、硬件处理中应着重考虑的问题。该方案具有电路集成度高、处理速度快、成本低等一系列优点。

微机基础知识问答(之二)

6 什么是Pentium? Pentium处理器是Intel公司于1993年3月份制造成功的,它是Intel公司微处理器产品中最新、功能最强的产品。该芯片采用了0.6微米的静态CMOS制造工艺,芯片内部由310万个晶体管组成,最初时钟频率为60MHz和66MHz种,现在已发展到90MHz、100MHz和133MHz。Pentium/90MHz/

鱼与熊掌可以兼得——来自超标量RISC技术的挑战

采用RISC技术的PowerPC向采用CISC技术的Intel x86系列发起强有力的挑战之际,一直在微处理器技术领域与Intel竞逐的美国第五大集成电路制造商Advanced Micro Devices(AMD)公司不是坐而论道,而是潜心研发,并以其K86系列产品向CISC技术的强者——Intel连连发难,甚至敢于向其他RISC产品叫板.到底AMD的K86性能如何呢?不妨看看以下的介绍.时下,致力于改善x86体系结构以提高其性能的微处理器制造商大有无所适从之感.原因是个人电脑用户不断要求能发挥更高性能的系统.他们不但要求新的体系结构能以极低的成本发挥极高的效率。

NIXDORF公司计算机新产品

1989年7月6日新闻发布宣布:Nixdorf Targon 系列又添高性能新机种、Targon/31采用新 CPUs 和多处理器技术、Targon/35使用12MIPS 高性能 CPUs多处理器配置可达 48MIPS这次推出的 Targon

杀手Athlon

有关Athlon(K7)的报道最早出现在1998年10月份召开的微处理器论坛上,许多第一次听说该处理器的人,都对AMD是否有能力完成这一产品表示怀疑,因为它包含了太多革新性的结构,而在技术的发展历程上,很多听起来不错的想法,往往因为种种原因一再推迟,甚至最终夭折。今天,AMD终于将Athlon(K7)从纸上谈兵的理论,变成现实世界的硅元素,摆在每一个怀疑者的面前。Athlon的推出,可以称得上是CPU发展史上里程碑式的作品,在Merced问世之前,恐怕再没有别的产品能够掩盖它的锋芒。

Pentium级CPU的三个挑战者谁将登场?

今年下半年,你不但将能买到配有Intel公司CPU的Pentium机,还将买到配有AMD、Cyrix以及Nex Gen等公司生产的Pentium级(class)CPU的PC机了。本文介绍的就是你急需了解的有关兼容性、性能及效能方面的情况。

军用RISC芯片

RISC即“精简指令系统计算机”技术,近来飞速发展,许多半导体制造商都在制造军用RISC芯片和计算机系统。一、Intel公司 INTEL公司宣布了它的RISC微处理管——80960。其性能为7～10MIPS,32位流水线,是有高度并行性的存/取的微处理器。它有若干模块,是专为嵌入式应用设计的,MC80960是军用型芯片,人们之所以感兴趣,因为MC8096。上有浮点部件每秒400万浮点操作,和20MHZ时钟。其他特点是32×32寄存器,芯上存储器管理部件,512字节的指令高速缓存,32位多路成组总线(burstbus)和具有256个中断向最以及32个中断优先级的中断控制器。

跨世纪高性能微处理器及其发展趋势

1.概况作为PC核心部件的微处理器从问世以来一直以高速向前发展,尤其90年代以来性能更是与日俱增,这除了半导体技术的不断微细化外,计算机体系结构的不断更新演变也是极其重要的因素。今天的高性能微处理器可以说是集微电子技术和计算技术于一体的产物,它代表着微电子技术的最高水平和计算机技术的重要发展趋势。从微处理器的26年发展过程中,大致可以归纳出以下一些主要的发展特点: (1)微处理器字长从4位发展到今天进入64位时期。 (2)微细加工技术从最初8μm PMOS工艺发展到今天的主流工艺为0.35μm～0.25μm(个别已达到0.18μm)CMOS技术,进入了深亚微米级,大致每3年出现一个技术代,加工宽度大约每5年缩小一倍,目前正向加工极限迈进。芯片的集成度从2000个晶体管提高到今天1.2亿个晶体管(即PC-8500芯片的集成度)大致2到3年翻两番。

苹果电脑系统——第一章 苹果电脑简介

本章我们主要讨论苹果电脑的硬件结构、产品分类和操作系统的发展等有关内容,希望用户对苹果电脑有一个概况性的了解。 任何一台个人电脑的基本系统都是由三部分组成的:主机、显示器、和输入设备(一般包括键盘、鼠标)。有时还会有输出设备,如打印机。 衡量一台电脑主机的性能好坏、配置高低通常参考几个方面的指标:处理器类型及其速度,内存。

RSA公钥体制实现的现状与展望

本文首先简要地介绍了RSA体制。接着重点介绍了近年来国外利用VLSI专用芯片和微处理机实施RSA的情况。最后对我国在这方面的发展前景提出了看法。