多核堆栈处理器研究与设计

为满足日趋复杂的嵌入式环境对堆栈处理器和Forth技术的应用需求,在单核堆栈处理器模型研究的基础上,设计一种多核堆栈处理器模型。基于J1单核堆栈处理器模型,针对多核目标,增加计时器、中断等功能,形成新的L32单核堆栈处理器模型,并以该单核模型为内核,引入共享总线和十字开关互联方式的Wishbone总线、多端口存储器和面向多任务Forth系统的指令集,建立一种多核堆栈处理器模型L32-MC。利用该多核模型,在FPGA上实现4核和8核的L32-MC原型多核堆栈处理器。实验结果表明,4核和8核的L32-MC原型堆栈处理器满足高性能低功耗的多核处理器设计目标。

快速低切换开销的堆栈处理器架构研究与实现

为解决当前Forth堆栈处理器架构不支持多任务并发和事件实时响应等问题,提出一种快速低切换开销的Forth堆栈处理器架构。在现有Forth堆栈处理器架构的基础上,引入新的指令、定时器、中断机制以及采用多任务堆栈技术,使得该架构支持实时多任务的运行。实验结果表明,基于堆栈处理器架构的Forth实时多任务调度支持多任务运行,与当前基于寄存器处理器的Forth实时多任务调度相比,实时任务响应、任务上下文切换和最大关中断等时间均明显缩短。

Recent and Forthcoming Events

Asia China National Tourist Office in Seoul Participated in the 38th Seoul International Travel Fair On May 4,the 38th Seoul International Travel Fair opened at the Seou I In ternational Convention and Exhibition Center.The China National Tourist Office in Seoul resumed offline participation for the first time in three years since the outbreak of COVID-19.With the theme of"Nihao China!",the China booth exhibited the award-winning works of the“China Tourism Photo Collection Exhibition”.The Tourist Office also held tea art performances at the booth,inviting local people to experience the charm of Chinese tea culture on the spot.

多目标Forth自生成器的研究与实现

针对现有的Forth自生成器都与目标环境密切关联、缺少抽象层次、难以在异构新平台上有效生成新的Forth系统等问题,通过采用抽象code算法库、描述异构目标,并重构Forth虚拟机的方法,构建完成了一个面向嵌入式环境、具有多目标特性的Forth自生成器。该生成器简化了传统编译器复杂的前端和后端设计,依托Forth特有的解释执行状态和字典结构,可快速生成新的目标系统。实验结果表明,该自生成器代码生成质量和效率都较高,尤其适合资源有限的嵌入式环境。

嵌入式Forth虚拟机架构的多任务调度算法设计与实现

针对嵌入式应用领域对操作系统在重构、扩展、移植、交互、安全、高效等方面日趋苛刻的现实需求及Forth系统所固有的特性,采用Forth虚拟机技术,对基于Forth虚拟机架构的嵌入式操作系统关键技术进行探索,提出一种具有良好扩展和移植特性、高效精简的基于Forth虚拟机架构的嵌入式多任务操作系统调度算法。该算法采用了以Forth虚拟机指令同步的协同式多任务调度机制,缩短了任务切换时间,将上下文切换操作简化为只需保存数据堆栈指针。实验结果表明,基于Forth虚拟机架构的多任务调度算法发挥了Forth系统所固有的特性,针对特定应用,提高了效率,适合资源有限的嵌入式环境。

基于Forth虚拟机的嵌入式多任务操作系统体系架构研究

面对越来越复杂的嵌入式应用需求,以及当今嵌入式操作系统研究领域中亟待解决的重构、移植、维护、可信、多核、众核等诸多难题,采用Forth虚拟机技术,对基于Forth虚拟机架构的嵌入式操作系统关键技术进行探索,提出一种具有良好扩展和移植特性且高效精简的基于Forth虚拟机的嵌入式多任务操作系统体系架构。该架构采用分类存储映射、Forth向量定义和用户变量分离,实现了代码共享和多任务管理。实验结果表明,基于Forth虚拟机架构的嵌入式操作系统在发挥Forth系统固有特性的同时,减少了资源占用,提高了系统的灵活性及运行效率。

SOPHY SPECT 软件系统功能扩展研究

本文着重对法国ＳＯＰＨＹＭｅｄｉｃａｌ公司生产的ＳＰＥＣＴ装置上ＦＯＲＴＨ语言软件系统的覆盖编程原理和运行机制作了较为深入的分析。在此基础上，详细介绍了一种对该系统进行功能扩展的方法及其具体步骤。

FORTH语言在铝电解工业上的应用

我们根据铝电解生产工艺要求,用FORTH语言编制了数据采集和处理程序,极距调节程序,CRT输出显示程序,报表打印程序等等。这些程序均以FORTH单词的形式出现,而各种功能的实现又是以低层次单词为基础并由它们组合而成。

单光子发射型计算机断层摄影诊断软件应用研究

首先对一种较具代表性的单光子发射型计算机断层摄影装置的核心部分—计算机系统进行剖析。在此基础上 ,详细介绍了对这种大型核医学成象系统进行诊断功能扩展的原理、方法及具体步骤。

一个用于TAC/SHAM的在线测试系统

文章简要介绍了在线测试系统和FORTH测试程序,并给出了TAC/SHAM的测试结果。

FORTH语言铝电解控制程序的设计与实现

本文介绍FORTH语言在铝电解生产中的应用。并论述了如何用FORTH语言进行程序设计的方法,具有一定的实用价值。

用于MCS-51单片机的模型FORTH系统

本文介绍用于ＭＣＳ－５１系列单片机的模型ＦＯＲＴＨ系统的设计及其用途。介绍了为克服ＭＣＳ－５１ＣＰＵ的固有缺点而采用的奇偶地址方式。设计了两种版本：一种采用奇偶地址方式，另一种不采用奇偶地址方式，运行效率较高但没有自扩充能力。

嵌入式FORTH虚拟计算机的实现

在嵌入式领域,如何降低系统与运行环境之间的相关性,在各种异构的嵌入式平台上快速构建系统一直是研究的重点。本文基于FORTH语言,通过对虚拟机工作原理的分析,以自主构建的JLP FORTH虚拟平台为例,描述了虚拟机的实现原理、指令定义、存储方法和核心算法,并且在存储上提出以分段的方式分离代码和数据,通过该方法构建的FORTH虚拟机具有了更高的系统安全性,并且调试方便、扩展性强,特别适合应用于嵌入式系统。

一种适用智能系统的eFORTH高级语言

介绍了eFORTH语言的发展概况、eFORTH系统的基本部件及组成。重点介绍了该语言的特点，适用于智能仪器仪表、小型控制系统等。

用FORTH语言进行快速富里叶变换的实践

本文针对在信号处理中广泛应用的快速富里叶变换(FFT),介绍用定点和浮点两种数据类型,在IBM-PC 微机上,应用PC/FORTH 进行程序设计的方法,具有一定的实用价值.

FORTH汇编语言程序设计方法探讨

随着嵌入式系统越来越广泛地应用到百姓的生活中,嵌入式软件的开发规模也在不断扩大,汇编语言可对硬件直接操作、精确执行,因此依然是嵌入式系统开发的最优选择。FORTH的新命令能用已定义的命令进行新命令的扩充,也可用主处理机的汇编语言来编写;反之,汇编程序可用在FORTH词典中生成新的机器语言基元,FORTH程序采用汇编程序中的一些常用词,可有效地提高运行速度,是非常适合嵌入式系统开发的方法。本文自定义了汇编语言语法,研究了实现自定义汇编语言编译器的方法,列举了使用自定义FORTH汇编语言的基本方法,最后以一个中断程序为例验证自定义汇编语言。通过本文的研究、实验证明了FORTH汇编语言很适合应用于过程控制类、调试依赖于时间的嵌入式系统应用。

HBFNEnKF混合同化方法设计及检验

基于前后张驰逼近(Back and Forth Nudging,简称BFN)和集合卡尔曼滤波(En KF)方法,构建了一种新的同化方法 HBFNEn KF(Hybrid Back and Forth Nudging En KF)混合同化方法,并将此同化系统分别与通道浅水模式(shallow water model)和全球浅水模式对接,检验了HBFNEn KF同化方法的有效性。同时,对比了集合均方根滤波(En SRF)、HNEn KF(Hybrid Nudging En KF)、HBFNEn KF三种方法在有误差模式中的同化效果。试验结果表明:HBFNEn KF同化方法保留了HNEn KF方法的同化连续性,解决了En KF同化不连续不平滑的问题,同时还有着更快的收敛速度;当采用单变量分析试验时,HBFNEn KF方法的优势最为明显,表明HBFNEn KF能够较好地保持不同模式变量间的平衡。此外,增量场尺度分析结果表明:相比En SRF,HBFNEn KF在大尺度范围有更好的同化效果,同时能够避免在中小尺度范围内出现大量的虚假增量。

一种能有效生成异构平台上FORTH系统的框架

FORTH语言已越来越广泛地用于设计嵌入式软件和固件 ,但设计过程中通常面临的诸如没有操作系统支持、缺乏调试环境等问题却使得传统的编译FORTH语言的方法遇到了很大的困难 .本文针对嵌入式软件开发的实际情况 ,提出了一种具有良好可移植性和可扩展性、能有效生成异构平台上FORTH系统的框架 .该框架被应用于开放式BOOT固件的设计中 ,取得了良好的效果 .

FORTH 系统中的结构化汇编

一般ＦＯＲＴＨ系统中附带的汇编大都提供了表达基本控制结构的手段．本文介绍了纳入ＦＯＲＴＨ系统的汇编的特点，并以笔者设计的几种ＦＯＲＴＨ系统中的Ｚ８０汇编、ＭＣＳ９６单片机交叉汇编以及ＭＣＳ－５１单片机交叉汇编为例介绍其中汇编控制结构的实现方式．控制结构的引入是对汇编语言本质上的提高．