多GM管辐射源定向测量装置开发

利用单片机完成了多GM组件放射源定向测量装置探测系统和数据处理系统的开发,探测系统利用双管切换电路扩展量程,数据处理系统选用主控为STM32F767IGT6芯片的ARM核心板,其FLASH容量和双精度硬件浮点运算单元能满足神经网络算法移植需求.精度测试显示角度计算偏差主要来源于截断和舍入模式差别,装置可稳定实时动态测量辐射源角度,样机辐射源试验显示其测量误差在-6°~7°之间.

定制VLIW结构实现四精度浮点基本函数

本文针对科学应用中基本函数种类多、实现复杂、使用频率低的特点,提出一种定制VLIW结构四精度浮点基本函数协处理器(QPC-Processor).该结构通过显示并行技术挖掘基本函数实现算法的并行性,在同一硬件平台上通过元操作的不同组合来计算多种基本函数.同时,本文还提出基本函数元操作序列到定制VLIW指令的映射算法,指导基本函数的设计.最后,在FPGA平台上进行验证.实验结果表明,相对软件实现,单个QPC-Processor能够取得6倍以上的加速比,而且,QFC-Processor在同一硬件平台上实现多种类型的算法,弥补单一算法的不足,获得较高的硬件资源利用率.

TEC-XP16教学机浮点运算指令快速设计方法

为解决TEC-XP16教学机缺少浮点运算指令的问题,设计32 bit浮点加法、32 bit浮点减法、32 bit浮点乘法、32 bit浮点除法指令以及实现浮点运算的算法。为解决人工方式设计微程序和修改微程序控制器源程序效率低且容易出错等问题,提出一种能够由汇编语言程序自动生成微程序以及能够由微程序自动修改控制器ABEL语言源程序的方法。实验结果表明,所设计的32 bit浮点运算指令的功能是正确的,平均5 s之内就能根据汇编语言源程序自动生成微程序,平均2 s之内就能根据微程序等自动修改并生成控制器ABEL语言源程序。该方法也可推广到其他复杂指令的设计。

一种快速的浮点乘法指令设计方法

为解决TEC-XP16教学机缺少浮点乘法指令的问题,基于TEC-XP16教学机,提出微程序控制器中32位浮点乘法指令的一种快速的设计方法。为解决人工方式将每条汇编指令转换成一条或多条微指令速度慢且容易出错等问题,提出一种能够根据汇编程序自动生成微程序的方法。为解决手工修改控制器ABEL语言源程序速度慢及容易出错等问题,提出一种能够自动修改控制器的ABEL语言源程序的方法。实验结果表明,所设计的32位浮点乘法指令的功能是正确的,平均只需要1.9 s就能根据汇编程序表自动生成微程序表,平均只需0.7 s就能根据微程序表等自动修改并生成控制器ABEL语言源程序,极大提高了浮点乘法指令的设计速度。该方法也可推广到其他复杂指令的设计上。

NIOS浮点运算定制指令的实现

为提高NIOS系统的浮点计算效率,使用Verilog语言实现了单精度浮点数加减及乘法运算的功能模块,并通过波形验证其功能,依据NIOSⅡ定制指令的制定规范,将这一功能添加到SOPC Builder中,扩展出新的基于硬件电路的浮点运算指令,使之在NIOS软件环境中得到应用。通过NIOSⅡ本身软件浮点计算和新增硬件指令进行运算结果和时间上的对比,证实硬件指令计算的优越性,为NIOS下的浮点运算提供了更有效率的选择。