IO复用电路的设计与研究

提出一种IO复用方法,将设计的IO复用电路应用到拥有多个功能模块的芯片中,使多个模块共享同一组IO,通过减少芯片中IO的数量来节省芯片面积。仿真结果表明,静态输入IO复用电路和动态输出IO复用电路均具有较好的性能,其工作频率分别达到2.5GHz和1GHz。将这两种IO复用电路应用于含有4个功能模块的芯片中,芯片的IO数量减少76个,节约版图面积2.54mm2,IO版图优化率高达72.95%。最后,推导出拥有2-8个功能模块的芯片的IO版图优化率在50%-87.5%的范围内。

一种SoC的IO复用设计方法

为了减少芯片的面积,减少芯片的IO数量,提出了一种IO复用设计方法。该方法将功能脚和IO脚分别进行分组,然后可以根据应用需求进行引脚的映射,从而在保证芯片功能完整性的前提下减少芯片的IO数量,减小芯片面积,减小封装的复杂性。

一种触控按键检测和LED驱动的复用IO的设计方法

本文针对触摸面板提出一种触控按键检测和LED驱动复用的IO设计方法,将按键检测模块张弛振荡器和LED驱动集成,通过数字与模拟IO的分时复用,实现了按键的精确检测和LED的驱动。本设计基于上华CSMC 0.5μm CMOS工艺,用Cadence做Spectre仿真验证得到该IO的驱动电流达到100m A以上,足够驱动一位8段数码管;因为复用,有效地利用了IO间的空间,优化了37.5%的版图面积。

基于Nginx的负载均衡技术研究与优化

随着互联网的普及和智能上网设备的高速发展,网络用户和业务量呈指数增长,热点事件的到来更是会引发网络节点的波动。传统的单一的网络服务器根本无法承担大量并发业务请求,因此服务器集群技术应运而生。为了能在服务器集群中合理分配业务,使各个服务器都发挥应有的性能,负载均衡机制及均衡算法成为了关键。Nginx作为一款轻量级高并发的Web服务器,单机可以承受十万级的并发请求,而其模块化的设计,更是可以方便地配置为反向代理服务器,将请求分配给上游服务器。文中将分析Nginx的反向代理优势,通过对其自带的负载均衡算法进行分析,并优化出一种具有实时反馈能力的负载均衡算法。通过测试,改进后的算法分配更加合理,处理连接的速度也更加快速,满足了设计要求。

基于物联网的智能家居系统网络层设计

目的提出一种智能网关与服务器协调合作的网络层解决方案,解决基于物联网的智能家居系统中各类感知设备、控制器与远程移动终端在网络层的互联互通问题.方法通过对系统网络层功能需求的分析,设计基于u C/OS-II操作系统的多任务并发网关,并结合Linux操作系统下的多进程技术与IO复用技术,开发网络层服务器,自主设计多层兼容可变长数据帧通信协议以保证系统各层次间数据交互的准确性与稳定性.结果系统网络层能够实现与感知层实时的数据交互,解决了多移动终端并发请求、网络层IO阻塞、数据交互时序混乱的问题.结论系统网络层具备高度的并发与实时性,可实现感知层中各类测控数据至应用层移动终端设备的双向数据交互,具有一定的工程应用价值.

仓储搬运设备远程监控系统软件设计

仓储搬运设备远程监控系统是整个监控系统的核心,主要完成数据接收与处理、信息存储、实时监测、故障报警等重要功能。论述了项目的整体架构和远程监控系统部分的模块划分;详细介绍了远程监控系统的通信协议、基于IO复用的select服务器模型,用于多线程通信的阻塞并发容器的设计;并对数据存储的设计进行了一定的阐述。

一种支持外部控制的动态电源管理方法

为降低微控制器(MCU)应用系统的功耗,节省硬件资源,提出了一种新型的动态电源管理方法。该动态电源管理方法在支持内部软件控制MCU系统内部电源域的基础上,扩展支持了外部设备对MCU系统内部电源域的控制;外部设备能够根据实际的应用场景实时通过通信电路对MCU系统内部电源域进行开启或关断控制;通信电路使用的通信端口与外部唤醒端口复用一个IO端口。仿真结果表明,对比传统门控时钟的低功耗方法,采用该动态电源管理方法在降低驱动电机的通用MCU系统的静态功耗方面有显著作用:在脉宽调制模块(PWM)稳定工作和待机状态时,系统总静态功耗分别降低了27.43%和98.18%。有效降低了MCU的系统功耗,节省了硬件资源,提高了对MCU内部电源域控制的灵活性和高效性。

煤矿安全监控分站模拟软件设计

传统的煤矿安全监控中心站监控系统测试方法是通过挂接多个分站设备对系统功能及性能进行检测,不仅需要投入大量的硬件设备成本,测试过程繁琐,而且不能有效发现系统潜在的缺陷。针对上述问题,设计了一款实用的煤矿安全监控分站模拟软件,该软件利用数据模拟技术、IO多路复用技术及WebSocket实时通信技术,可以实时模拟分站设备的工作模式,与中心站监控系统进行动态交互,能动态触发异常场景,并能模拟多分站的并发行为,对中心站监控系统的通信传输准确性、时效性、并发处理能力及连续可靠性等进行全方位的检验。测试结果表明,分站模拟软件能代替分站设备模拟绝大部分的实际应用场景,能从实时数据采集监测、网络传输稳定性、内存消耗情况、异常报警监控等方面快速、有效地诊断出中心站监控系统存在的问题,有效提高中心站监控系统的修复周期,为现场稳定运行提供保障。

水库调度自动化系统高吞吐量和可伸缩服务器模型研究

水库调度自动化系统是电网调度自动化系统的重要组成部分,系统后台的硬件设备涉及到大量高性能服务器的协同应用。针对当前大型服务器吞吐量的瓶颈问题,本文运用专门为IO多路复用开发的大规模完成端口(IOCP),设计一个高性能服务器模型,源代码使用高级的IOCP技术,能同时高效的为大量客户端提供服务。在此基础上利用NDIS协议技术,开发独立的网络底层接口,完成对网络性能要求较高的局域网和广域网实时监控技术的应用。