基于状态机的SDRAM控制器的设计与实现

现代计算机的基本框架仍是以冯·诺伊曼结构为基础,以中央控制单元和存储指令/数据的存储器之间的通信为支撑的。同步动态随机存储器(即SDRAM)与静态RAM相比具有容量大,成本低的优势;与传统异步DRAM相比其速度更快,所以得到了越来越广泛的应用。因此以简化主机对SDRAM访问为主要任务的SDRAM控制器的设计就变得更加重要。论文提出了一种基于状态机的SDRAM控制器的设计思路与实现,并通过了FPGA验证,完全达到系统的功能和速度要求。

高速SDRAM控制器设计的FPGA实现

同步动态存储器(SDRAM)控制器通常用有限状态机实现,对于一般的设计方法,由于状态数量多,状态转换通常伴随大的组合逻辑而影响运行速度,因此,SDRAM控制器的速度限制了SDRAM存储器的访问速度。该文从结构优化入手来优化方法,利用状态机分解的思想将大型SDRAM控制状态机用若干小的子状态机实现,达到简化逻辑的目的,不仅提高了速度还节省了资源,对该类大型SDRAM控制器的实现有一定参考意义。

一种简易SDRAM控制器的设计方法

针对SDRAM操作繁琐的问题,在对SDRAM存储器和全页突发式操作进行研究的基础上,提出一种简易SDRAM控制器的设计方法。该设计方法充分利用全页式高效率存取的优点,对SDRAM进行配置、全页突发式读写时,操作方便。在实现SDRAM的快速批量存储方面,具有良好的应用价值。

基于Stratix Ⅲ的DDR3 SDRAM控制器设计

本文介绍了DDR3 SDRAM的基本特点和主要操作时序,给出了一种基于ALTMEMPHY宏功能的DDR3 SDRAM控制器的设计方法。详述了控制器基本结构和设计思想,分析了各模块功能与设计注意事项,并给出了仿真结果。该控制器已经通过功能仿真,并在Altera公司的StratixⅢ器件EP3SL150F1152-C2上完成了实现和验证。

图像处理系统中SDRAM控制器的FPGA实现

简要介绍了SDRAM工作原理并认真研究了Altera提供的SDRAM控制器,根据实际系统使用需要加以修改简化,设计了对修改后控制器进行操作的状态机。采用全页突发读写模式,每次读/写后自动刷新,省掉了传统设计中的刷新计数控制逻辑。整个设计采用VHDL实现,已在实际系统中成功使用。

周期分散刷新算法在SDRAM控制器中的应用

针对SDRAM控制器的自动刷新指令控制方法,提出了一种周期分散刷新算法。首先,使用Verilog HDL编写SDRAM控制器。在读写过程,根据SDRAM时钟频率和存储阵列行数,确定连续读/写的次数m/n。连续m/n次读/写操作后,控制器发出一次自动刷新指令。在非读写过程,根据状态机长期处于空闲状态的特点,控制器定时发出自动刷新请求,从而周期地发出自动刷新指令。然后,基于光电测量系统对算法进行验证。实验结果表明控制器周期、及时、准确地发出了自动刷新指令,读写指令执行效率提高了0.39%。该算法解决了自动刷新指令滞后的问题,提高了读写指令执行效率,具有良好的移植性。

无人驾驶车辆路径跟踪混合控制策略研究

针对单一控制算法无法同时满足无人驾驶车辆对路径跟踪精度和控制器求解速度需求的问题,提出一种基于线性二次型调节器(LQR)和模型预测控制(MPC)的混合控制策略。该策略在低速工况下使用线性二次型调节器、在高速工况下使用模型预测控制算法进行路径跟踪控制,在此基础上设计基于有限状态机(FSM)的控制算法切换机制,并通过遗传算法(GA)对控制参数进行优化,基于CarSim和MATLAB/Simulink仿真平台对混合控制策略进行仿真验证,并进一步完成了实车试验。试验结果表明,所设计的混合控制策略能够在提高跟踪精度的基础上缩短计算时间,与单一控制算法相比,平均横向误差和平均航向误差分别减小了26.3%和39.6%,平均计算时间缩短了10.9%。

基于FSM模型的车载MOST网络管理系统

设计并实现一种基于有限状态机(FSM)模型的车载MOST网络管理系统。采用中心注册机制管理MOST网络地址资源,通过动态分配各节点的逻辑地址实现多媒体设备即插即用的工作方式,构造FSM模型描述MOST网络系统的状态。测试结果表明,该系统可增强车载MOST网络的灵活性、健壮性和容错性,满足车载信息娱乐系统对即插即用工作方式的需求。

椭圆曲线点乘的抗故障攻击FSM控制器设计

为提高有限状态机(FSM)控制器的抗故障攻击能力,提出一种非并发故障检测方案。方案利用线性码的故障检错特性,通过在状态机电路中建立故障传播路径来实现。设计了基于NAF编码的从左至右扫描点乘算法的安全有限状态机电路,并对该电路进行了仿真验证与分析。通过仿真验证,与并发故障检测方案相比,该设计能够在减少状态机频繁译码工作量的情况下,正确检测错误并报警,提高了抗故障攻击能力。

基于FSM的紧凑型回旋加速器控制系统研究

针对CYCHU-10紧凑型低能强流回旋加速器的实际运行需求,基于有限状态机理论,提出一种层次化的加速器控制系统设计方法,在Simulink环境下利用Stateflow完成系统建模和仿真。仿真结果表明,该设计能全面反映加速器中的动态逻辑关系,可用性及可靠性较强。

基于监控理论的EFSM设计方法

随着扩展有限状态机(EFSM)模型在计算机科学和工程领域的广泛应用,EFSM的设计逐渐成为一个重要的问题。目前EFSM的设计仍然主要依赖于个人经验,缺乏理论基础。由于EFSM中每个转移的谓词可以看作此转移的一个监控器,所以可以用离散事件系统的监控理论为EFSM设计提供理论基础。首先定义了有限状态机(FSM)导出的EFSM及其产生的语言。然后,基于监控理论中的受控对象和监控器,提出了一种设计EFSM的方法,用离散事件系统监控理论为EFSM设计提供理论依据。最后用两个实际例子说明了提出方法的可用性和有用性。

融合STPA及有限状态机的ADAS触发条件生成机制

现有高级辅助驾驶系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)功能不断增多且系统复杂性不断提高,不可避免带来了预期功能安全(Safety of the Intended Functionality,SOTIF)问题。触发条件的识别与生成是预期功能安全活动中重要的一环,然而现有对触发条件识别仅借助系统过程理论分析方法(System Theoretic Process Analysis,STPA)进行分析,未充分考虑系统功能状态转换中存在的问题。本文以知识驱动的方式构建触发条件识别机制,将STPA及有限状态机(Finite State Machine,FSM)理论融合构建拓展型系统控制结构,针对拓展型控制架构及功能状态转换进行安全分析,根据系统存在的功能局限及人为误用,完成触发条件的识别、生成、规范化描述、分类及标签化。最后将本文提出的触发条件生成机制应用于集成式巡航辅助系统(Integrated Cruise Assistance,ICA),得到了该系统的触发条件及其分类,并将本文所提出的生成机制与现有相关触发条件生成方法进行对比分析,证明了本机制的实用性、可行性及有效性。

FPGA中设计FSM实现TigerSHARC DSP link口加载

介绍了一种在FPGA中实现的有限状态机FSM,可以通过link口对TigerSHARC信号处理器进行程序加载。通过信号处理器系统的处理器之间的link互联结构,FSM可实现对整个信号处理系统的加载功能。在FPGA中设计加载状态机及信号处理系统与其他系统的接口,使信号处理系统更加简单、高效。

基于FPGA的SDRAM控制器设计

SDRAM以其快速、方便和价格便宜等特点而常被选做为视频预处理的缓冲存储器。根据SDRAM的特性,针对MT48LC8M8A2这一型号设计一款基于FPGA的SDRAM控制器。首先,本文根据视频处理的实际应用对SDRAM控制器做了功能上的简化约定,在学习了大量的FPGA设计文献资料,仔细研究了FPGA的设计思想、设计方法以及Xilnx FPGA设计流程后,对Xilinx公司Spartan^(TM)IIE系列FPGA的内部结构作了详细的分析。本文在研究SDRAM通信规范的基础上,根据简化约定,用Verilog语言设计实现了SDRAM控制器。在研究FPGA的设计实现、综合和验证的方法的基础上,本文用Xilinx集成开发环境对设计进行了综合优化和实现,并编写测试码进行了功能测试。

基于Agent和FSM的细胞信号转导网络仿真

针对现有细胞信号转导网络仿真方法的不足,提出一种基于Agent和FSM的仿真方法,在宏观水平与微观水平之间构建多Agent系统,仿真复杂的细胞信号转导网络。融合了智能Agent技术和FSM模型实现分子建模,有效地模拟了信号传递的分子机制,并减少了外部通信。采用定性仿真建模分子构象,降低了组合复杂性。通过仿真实验证明了方法的有效性。

基于CFSM的一致性测试序列生成方法

本文采用通信有限状态机模型描述通信协议，基于通信有限状态机模型提出了协议一致性测试的测试序列生成方法，解决了构件化协议的测试序列生成的问题。本文实现了测试序列的生成算法，通过实例说明了采用测试序列生成算法生成了比传统算法更少的测试序列。同时本算法还可以用于多层协议测试。

基于FSM的测试自动化框架研究与实现

在数据驱动测试框架基础上,引入基于模型的测试思想,提出了一种支持软件测试全过程的测试自动化框架(GSTAF4SEI)。将该框架应用于项目CQMIS中,证明该框架的可行性。

一个基于FSM测试自动化方案与实现

测试自动化是软件测试追求的目标。文章对一个基于FSM测试自动化方案及实现开展研究,给出了基于FSM的测试用例自动生成、测试用例自动执行以及结果自动比较的过程,并提出实现方法;以项目CQMIS为例,使用自动化测试工具RFT,依据提出的基于FSM测试方案实施自动化测试,效果良好。

基于FSM的测试序列生成方法研究

为了降低UIO序列方法的测试序列长度,通过研究现有的测试序列生成方法,将可逆序列引入到测试序列的生成算法中,将其作为所有转移和状态的连接序列,并利用中国农村邮递员问题的解法构造一条最短遍历路径,使得各个状态的UIO序列之间的重复部分达到最大,测试序列的整体长度被缩短。对测试序列的实验结果表明,算法能够有效降低测试序列的长度。

基于有限状态机FSM的智能锅炉控制器的设计

锅炉控制器的小型化、智能化已经成为锅炉控制系统的发展趋势,采用微型控制器单片机及工业液晶显示代替传统PLC和工控机,是目前锅炉改造的一种新思路。介绍了一种可应用于小型燃煤锅炉控制系统的智能控制器,该控制器采用单片机作为主控制器,结合外围数字芯片及相关电路完成其硬件电路设计,提出一种基于有限状态机(FSM)的程序控制方法完成控制器的软件设计,通过对控制器做详细的实验调试,验证其能够满足小型燃煤锅炉的温度、液位等信息的采集和控制功能,且灵活的人机界面能够实现相关参数的设置和控制。