基于AXI总线的MicroBlaze双核SoPC系统设计

目的是利用嵌入在Xilinx FPGA中的MicroBlaze核实现基于AXI总线的双核嵌入式系统设计以及共享实现LED灯的时控。对于共享实现LED灯时控的方法是通过在两个低速总线之间加入一个axi2axi_connector实现axilite总线上的slave共享。对于实现双核之间的通信主要方法是利用mailbox和mutex完成核间通信。硬件平台采用的是Xilinx FPGA Spartan-6Atlys板,软件平台是Xilinx EDK,主要使用的是XPS(硬件设计)和SDK(软件设计),开发出了运行在FPGA上的基于MicroBlaze双核的嵌入式系统,得出了核间通信的可行性以及共享slave实现LED灯时控的实用性。

基于Xilinx MicroBlaze多核嵌入式系统的设计

MicroBlaze核是嵌入在Xilinx FPGA之中的属于32位RISC Harvard架构软处理器核。针对Xilinx MicroBlaze软处理器的核间互连,实现多处理器核之间的快速通信的目的,采用了PLB和FSL总线混连的方法,利用xps_mail-box和xps_mutex核完成核间的通信与同步,通过在Xilinx EDK平台下,将3个软处理器核嵌入到FPGA Spartan-3E芯片上的试验,开发出了一个运行在FPGA上的基于多处理器的嵌入式可编程片上系统,得出此种多核处理器混连的可行性与实用性,核间通信速度得到提升的结论。

基于软核MicroBlaze的小型姿态检测系统设计

为满足捷联惯导系统小型化、高精度、低成本的要求,构建了基于软处理器核的姿态检测系统,提出了磁罗盘辅助MEMS惯性传感器的卡尔曼滤波算法。在FPGA平台上,围绕MicroBlaze构建片上系统,设计双软件工程实现系统软件开发;在此基础上,为提高系统的实时性能,综合3种片上系统优化方案,进一步优化了处理器对片外RAM的访问效率。测试结果表明,优化后的片上系统运算速度是优化前的近10倍。实验中将该系统测得的姿态角与航姿参考系统(attitude and heading reference system,AHRS)测量值进行比较,其差值保持在0.8°以内,表明该系统能够满足导航系统的姿态检测要求。

异宗配合食用真菌双核体和单核体相关概念辨析

回顾双核体和单核体在食用真菌中的研究历程,明晰其应用范围,详解有性单核体和无性单核体的形成方式,阐明双核体特有的离配和再配生物学现象;运用核相交替和核相互换两个基本概念,描述双核体和单核体之间通过有基因重组和无基因重组发生转换的两种路径;阐述交配过程中双核体和单核体承担的雄性角色和雌性角色等性角色,以及可能存在的雄性竞争和雌性挑选等性选择。厘清双核体和单核体相关概念,激励相关研究者能够围绕双核体生物学蕴藏的科学问题展开独立的思考和积极的探索,以促进我国食用真菌学科的建设。

基于MicroBlaze软核的嵌入式最小系统

采用MicroBlaze软核构建嵌入式最小系统,给出其硬件设计方法,介绍了自主定制用户IP核的方法。同时给出了最小系统的软件设计方法和Bootloader软件流程图;加载μCOSII操作系统;通过串口与上位机调试软件通信;详细介绍了通信的流程,正确的通信结果证明最小系统适合产品开发的需要。

超高选择性CO_(2)光还原为乙醇的CuNi异核双原子催化剂的精准设计

利用光催化还原技术将CO_(2)定向转化为乙醇(CO_(2)-乙醇)是解决日益严重的环境污染和能源危机的理想途径之一.然而,CO_(2)分子的高化学惰性以及C-C耦合反应的高化学能垒导致目前CO_(2)-乙醇转化反应的产率和选择性较低.因此,设计构建能够快速活化CO_(2)分子并同时促进C-C耦合的光催化材料具有重要研究意义.尽管已有研究表明,Cu+物种在促进C-C耦合方面具有一定优势,但其在催化反应过程中的不稳定性限制了其实际应用.基于上述认识,本文通过理论模拟预测发现,相比于Cu单原子,CuNi异核双原子(CuNi HDAs)不仅在CO_(2)活化及C-C耦合方面更具优势,而且能够有效锚定并固化Cu+物种.因此,本文设计了一种三步合成策略,精准地将Cu单原子锚定在(Ni,Zr)-UiO-66-NH2材料的Ni位上,合成了以CuNi HDAs为活性位点的Cu-(Ni,Zr)-UiO-66-NH2光催化材料.在可见光照射下,Cu-(Ni,Zr)-UiO-66-NH2表现出较好的催化CO_(2)-乙醇转化活性,其乙醇的产率和选择性分别达到~3218μmol·gCu^(-1)·h^(-1)和97.3%.光谱分析和密度泛函理论计算结果表明,Cu-(Ni,Zr)-UiO-66-NH2材料较好的光催化性能来源于CuNi HDAs特殊的电子结构.首先,CuNi HDAs通过CuNi-O界面化学键与吸光组分(Ni,Zr)-UiO-66-NH2相连,利用界面Cu-Ni-O键作为快速电子传输通道,CuNi HDAs能够富集到足够的光生电子用于涉及12电子的CO_(2)-乙醇转化反应,使得乙醇产率大幅提升.其次,Cu,Ni和O三种原子由于电子亲核能的差异,导致CuNi HDAs的电子分布呈现不对称性.这种不对称的电子结构能有效诱导CO_(2)分子的极化,打破其结构的对称性,从而显著降低CO_(2)分子的活化能.再次,相比于Cu单原子,CuNi HDAs对*CO中间体的吸附能力更强,这不仅增强了活性位点表面*CO中间体的覆盖度,还抑制CO的生成,为C-C耦合创造了充分条件.最后,由于Cu-Ni双活性位电子密度的差异,CuNi HDAs表面的C-C耦合反应势能较低,有利于*OCCHO中间体的快速生成,从而使乙醇产物的选择性大幅提升.综上,本文以理论计算模拟为指导,以UiO-66-NH2材料为基底,成功设计并制备了一种具有不对称电子结构的CuNi HDAs光催化材料,实现了高选择性CO_(2)光还原为乙醇.研究表明,CuNi HDAs的不对称结构在促进分子活化和降低C-C耦合反应能垒中起关键作用,同时促进了光生电子在CuNi HDAs活性位的富集.本文的研究结果为在原子尺度上设计并合成高性能的CO_(2)还原光催化剂提供了实验和理论参考.

FSL总线IP核及其在MicroBlaze系统中的应用

MicroBlaze是基于Xilinx公司新一代FPGA器件的软处理器核。其FSL总线是FIFO单向链路,可以实现用户自定义IP核与MicroBlaze内部通用寄存器的高速直连。本文对MicroBlaze的几种主要总线接口进行比较,详细分析、介绍FSL总线的结构、特点、工作原理和配置方法。通过一个矢量汉字还原的应用实例,具体描述在FPGA片上系统设计中利用FSL高速总线整合用户自定义IP核,实现软处理器系统硬件加速的方法及步骤。

基于MicroBlaze软核的液晶驱动程序设计

MicroBlaze嵌入式软核是一个被Xilinx公司优化过的可以嵌入在FPGA中的RISC处理器软核,具有运行速度快、占用资源少、可配置性强等优点;液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、工作电压低、寿命长、可以显示复杂的文字及图形等优点。本文以信利MPG240128点阵液晶显示模块为例,选择Xilinx公司的Spartan 3E系列FPGA作为控制芯片,介绍嵌入式软处理器MicroBlaze与液晶显示模块的接口和图形显示的编程技术。

软核嵌入处理器MicroBlaze

MicroBlaze是Xilinx的软核嵌入处理器,使用开发工具ISE/XPS和相关IP-Core,利用FPGA内的通用资源,用户可以参数化地设计CPU、总线、接口等组件,在FPGA内部实现一个完整的高性能处理器,且支持多核处理器,同时可在XPS中完成操作系统配置和应用软件的设计调试。软核嵌入处理器广泛适用于各个领域。文章介绍软核嵌入处理器MicroBlaze及其设计方法。

单侧双通道内镜髓核摘除术联合纤维环缝合术治疗腰椎间盘突出症

目的探讨单侧双通道内镜髓核摘除术(UBED)联合纤维环缝合术治疗腰椎间盘突出症(LDH)的疗效。方法根据手术方式不同将83例LDH患者分为对照组(采用单纯UBED治疗,41例)和观察组(采用UBED联合纤维环缝合术治疗,42例)。记录两组手术时间、术中出血量、住院时间、疼痛VAS评分、ODI、复发率及再手术情况,采用改良MacNab评分评价疗效。结果患者均获得随访,时间12~15个月。两组住院时间比较差异无统计学意义(P>0.05)。手术时间及术中出血量观察组长(多)于对照组(P<0.05)。两组疼痛VAS评分及ODI术后3 d、1个月、6个月、12个月均较术前降低(P<0.05),且术后随时间延长逐渐降低(P<0.05);术后1个月ODI观察组低于对照组(P<0.05),其余各时段两组疼痛VAS评分、ODI比较差异均无统计学意义(P>0.05)。两组疗效优良率比较差异无统计学意义(P<0.05)。两组复发率及再手术率比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论UBED联合纤维环缝合术治疗LDH可获得满意的临床效果,术后早期恢复更快,但存在手术时间延长、术中出血量增大的缺点。

基于Microblaze多核系统的设计及在FPGA上的实现

文中设计的多核系统是基于Microblaze软核,通过平台FPGA设计技术实现的.核间互联采用OPB总线,每个核都有IP模块来记录编号,实现的硬件锁完成了多核的启动和多核的同步.最后将操作系统Mutek移植到该系统上,完成线程调度和任务分配.实验证明,该系统能很好地支持多核多线程,有效提高了并行处理能力.

基于MicroBlaze软核处理器的Bootloader设计

文章介绍了基于MicroBlaze软核处理器的Bootloader程序的设计,详细介绍了适用该程序的FPGA嵌入式系统的硬件配置及Bootloader程序设计的硬件逻辑设计流程和软件设计流程。该程序是在FPGA硬件配置完毕之后,在内部处理器上运行的一段启动代码,用来将FLASH中的用户程序传输至外部RAM,并引导嵌入式系统从用户程序中开始运行。它解决了使用大规模复杂应用程序的嵌入式系统的引导问题,已在实际中应用,具有良好的适应性。

基于MicroBlaze软核的任意波形发生器设计

本设计利用FPGA的高速和可重构性,在VIVADO开发平台下,将MicroBlaze软核以及DDS模块嵌入到FPGA芯片上,与LCD触摸屏、D/A转换器、低通滤波器和幅度控制放大器等构成系统的硬件电路。通过对在LCD触摸屏上手动绘制的任意图形进行采样,得到所需的图形数据,再对该图形数据进行插值处理,得到手绘任意波的波形数据,并存入DDS波形存储器,然后再利用DDS相位累加器,读出波形数据,经过数模转换、滤波从而得到手绘的任意波形信号。该系统不仅能产生正弦波、方波、三角波,也能产生幅度和频率可调的任意波,具有频率范围宽、频率分辨率高、频率切换速度快等特点。

单侧双通道脊柱内镜髓核摘除术治疗腰椎间盘突出症

目的探讨单侧双通道脊柱内镜髓核摘除术治疗腰椎间盘突出症的疗效。方法采用单侧双通道脊柱内镜下髓核摘除术治疗37例腰椎间盘突出症患者。记录手术时间、切口长度、血红蛋白、SF-36生活质量评分、疼痛VAS评分、ODI,根据椎间盘高度指数(DHI)、矢状位椎体移动角度(sROM)评价椎体稳定性情况。结果患者均获得随访,时间6~15个月。手术时间90~115(105.00±16.32)min。切口长度:观察通道9~12(10.30±2.20)mm,工作通道11~14(12.10±1.20)mm。血红蛋白术后7 d与术前比较差异无统计学意义(P>0.05)。SF-36生活质量评分术后7 d较术前改善(P<0.05)。疼痛VAS评分术后1 d、1个月、3个月及末次随访均较术前降低(P<0.05);ODI术后1、3个月及末次随访均较术前降低(P<0.05);上述2项指标均随着时间推移逐渐降低(P<0.05)。DHI及sROM术后1个月、3个月、末次随访与术前比较差异均无统计学意义(P>0.05),术后各时间点比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论单侧双通道脊柱内镜髓核摘除术治疗腰椎间盘突出症能提供清晰的手术视野,操作空间充足,创伤小,能有效地缓解患者腰腿痛症状,对腰椎稳定性影响小。

MicroBlaze软核处理器在遥测数据采集中的应用

介绍了32位软核处理器MicroBlaze的体系结构、开发工具和开发流程,以及它在遥测数据采集中的设计应用实例。仿真试验结果证明采用软核处理器的嵌入式遥测数据采集器达到了102.4kbps的码速率,能够正确采集信号,达到预定指标。

MicroBlaze软核处理器在DAB发射机中的应用

讨论了MicroBlaze处理器对DAB发射机中DAC和PLL芯片的控制以及PC与MicroBlaze软核的通信,最终实现了基于PC和FPGA的III波段DAB发射机设计。

用于肿瘤靶向治疗的双药递送、多重环境响应型核交联胶束

设计合成了一种新型两亲性三嵌段聚合物聚乙二醇单甲醚(mPEG)-b-聚甲基丙烯酸二异丙胺基乙酯(PDPA)-b-聚甲基丙烯酸(PMAA)/硫辛酸(LA)(mPEG-b-PDPA-b-PMAA/LA)。该聚合物通过自组装、核交联构建成具有pH/谷胱甘肽(GSH)响应的肿瘤靶向给药系统用于递送寡核苷酸HApt和阿霉素(DOX)。核交联胶束(CCM)在血清中和抗稀释方面表现出较高的稳定性。通过对DOX的包载与释放动力学研究,发现CCM比未交联胶束(UCM)具有更高的载药率(DLC),且DLC和包封率(DLE)都随着PDPA和PMAA聚合度的增加而增加,证明随着胶束的疏水核心增大,胶束封装药物的能力增强。此外,CCM有优良的药物控释性,研究证明CCM必须在pH和GSH同时刺激下,PDPA层质子化溶胀、凝胶核解交联引起胶束结构瓦解,DOX才能充分释放,最大累积释放率可达90%。同时还研究了DOX/HApt分区载药及其释放动力学,设法将DOX包载于PDPA层、核酸HApt包载于PMAA凝胶核,通过不同组合的环境条件刺激,获得了多种行为的释药模式。研究证明该药物载体具有将两种药物分区包载、独立释放的能力。本文所设计的核交联胶束药物递送系统有望实现基因治疗和药物治疗的协同效应。

双Λ超核同位旋标量巨共振性质的相对论研究

基于相对论平均场理论(RMF),采用TM1以及有效超子−核子和超子−超子相互作用,首先研究了^(16)O和^(18)ΛΛO的单粒子能级受超子的影响情况,发现超子的加入使得核子能级能量降低.其次基于相对论无规位相近似方法(RRPA),自洽地计算了^(16)O和^(18)ΛΛO同位旋标量巨单极和四极共振态.发现相比于16O各巨共振的响应函数,超核的响应函数会发生改变.研究表明:这种改变主要来自于超子的加入导致的核子单粒子能级的改变,以及超子粒子−空穴组态跃迁的贡献,而超子−超子剩余相互作用对单极和四极共振在低能区的响应函数的影响比较小,特别对高能区的响应函数基本没有影响.

俯卧位单侧双通道内镜髓核摘除术后右眼失明医疗损害鉴定1例

1案例1.1简要案情段某,男,55岁,体质量95 kg,某年3月16日因“反复腰痛1年余,加重伴左下肢麻木疼痛功能障碍2月余”就诊于某医院。入院时双眼视力正常,诊断为L4~L5椎间盘突出症,经保守治疗无效,遂取俯卧位行单侧双通道内镜髓核摘除术,手术时长6 h余,麻醉苏醒后即诉右眼视物不见,经治疗,目前右眼仍无光感。患方认为其系长时间俯卧位的手术姿势所致,而医方则认为其属难以避免的手术并发症,故双方诉诸医疗损害鉴定。

非参数核密度估计模型预测双酚A的物种敏感度分布规律

双酚A(bisphenol A,BPA)已被证实是内分泌干扰物,可干扰生物体正常的激素功能,对生殖、发育和免疫系统产生不良影响。BPA进入环境后可能会对水生生物和陆地生物造成毒性效应,破坏生态平衡。针对BPA对水生生物的毒性特点,利用Python语言,基于非参数核密度估计模型构建BPA淡水水生生物的敏感度分布曲线,选用4种传统参数模型进行对比,并推导出保护淡水水生生物的BPA水质基准建议值。结果表明,Python构建模型简单高效,相较于传统的参数模型,非参数核密度估计方法在推导BPA的水质基准建议值中更加稳健和精准,其中3种参数模型和非参数核密度估计模型计算得到的雌激素效应毒性的HC 5值分别为4.175、5.096、3.888和1.179μg·L^(-1);其他毒性的HC 5值为7.139、7.452、7.533和5.869μg·L^(-1)。非参数核密度估计的方法能够更好地构建物种敏感度分布曲线,为进一步研究BPA的水质基准和更好地保护淡水水生生物提供了有力支持,同时研究成果以期为我国地表水环境质量标准的制修订做出贡献。