面向RISC-V嵌入式处理器的浮点单元设计与移植

针对软件实现浮点运算的速度无法满足RISC-V嵌入式处理器浮点运算的需求,设计了一种由浮点加法器和浮点乘法器构成的浮点单元(FPU),其中浮点乘法器提出了新型的Wallace树压缩结构,提高了压缩速率。在“蜂鸟E203”处理器中,完成浮点指令的译码模块与派遣模块的设计,实现FPU模块的移植。基于Simc180 nm工艺,使用Sysnopsys公司的Design Compile、VCS工具对FPU进行功能验证和综合,仿真结果表明,浮点加法器的关键路径延时为10.17 ns,相比于串行浮点加法器延时缩短23%,浮点乘法器的压缩结构关键路径延时为0.27 ns,相比传统Wallace树压缩延时缩短10%,移植前后的FPU运算结果一致。

数字化TIG焊机菜单式人机交互系统的研究

在采用TMS320F240数字信号处理器和AT89C2051单片机的DSP-MCU双处理器实现集实时信息采集、实时信息处理、实时控制算法运算、实时控制等为一体的全数字化TIG焊机多任务系统的基础上,用菜单式键盘输入和液晶显示LCD-LiquidCrystalDisplay数字化输入/输出设备,实现了面向用户、操作灵活方便的可进行TIG焊接工艺参数设置修改和焊接现场信息显示参数修改的数字化信息化人机交互系统。这种人机交互系统作为全数字化TIG焊机多任务系统的一项任务,与其他任务的时间协调是影响其稳定可靠操作的关键。实验结果表明:该系统运行稳定,操作灵活,现场显示明了;参数设置精度高,抗干扰能力强。

数字化TIG焊机菜单式人机交互系统

在采用TMS3 2 0F2 40数字信号处理器和AT89C2 0 5 1单片机的DSP -MCU双处理器实现集实时信息采集、实时信息处理、实时控制算法运算、实时控制等为一体的全数字化TIG焊机多任务系统的基础上 ,用菜单式键盘输入和液晶显示 (LCD -LiquidCrystalDisplay)数字化输入 /输出设备 ,实现了面向用户、操作灵活方便的可进行TIG焊接工艺参数设置修改和焊接现场信息显示参数修改的数字化信息化人机交互系统。这种人机交互系统作为全数字化TIG焊机多任务系统的一项任务 ,与其它任务的时间协调是影响其稳定可靠操作的关键。实验结果表明 :该系统运行稳定 ,操作灵活 ,现场显示明了 ;参数设置精度高 。

基于PIC16F877的新型二线制温度变送器

本文介绍了一种基于 Microchip的低功耗单片机 PIC16 F877新型智能二线制热电阻 (Pt10 0 0 )温度变送器的电路设计。文章分析了系统设计的理论依据和软硬件实现方案 ,采用温度补偿算法使补偿后的精度等级达到 0 .1% FS。该智能式变送器具有精度高、可靠性好、现场显示 ,生产调试方便等特点 ,是老式二线制温度变送器的理想替代产品 ,具有广泛的应用前景。

红外双波段信号处理器对目标和诱饵的识别

通过分析高空背景条件下红外图像中弱小目标与红外诱饵的辐射特性,给出利用双波段特征对小目标与红外诱饵进行识别的方法,通过仿真实验对理论分析进行了验证,建立了相应的基于FPGA和DSP的硬件处理平台,处理器通过并行流水的方式可实时处理256×256个像素的图像,完成红外诱饵识别算法的实时运行,对导弹抗干扰能力有实际意义。

CT快速二维反投影算法

CT图像重建过程中 ,标准的二维反投影运算计算量为O(N^3)。本研究提出一种快速二维反投影算法 ,其计算量仅为O(N^2 log_2~N )。该快速算法可以并行实现 ,处理器阵列规模为O(N^2 )时 ,计算量为O(log_2~N )。本研究还分析得到快速算法的误差上界 ,并提出一种改进的快速二维反投影算法以获得更高的计算精度。最后 ,对算法进行了仿真实验。理论分析及仿真实验结果都表明 ,本研究的二维反投影算法在CT图像重建过程中有着更高的计算效率 ,并且具有良好的计算精度。

一种双速同步机轴角(位移)高精度测量系统

基于数字随动原理,研制出一种低成本实用性强并可与计算机接口的高速高精度双速同步机轴角(位移)高精度测量系统,介绍了其工作原理与硬件电路,以3种齿轮传动比为例,介绍双速处理器的工作原理。

基于FPGA面向多媒体处理的MPSoC

针对嵌入式单核处理器处理速度慢及主频提升受限等问题,提出了嵌入式双核处理器(two-cores embedded processor,TEP)模型.针对处理器运行时对存储器的依赖和分配问题,提出了基于非统一存储结构模拟分布式存储结构的方案;针对多核间对共享数据存储器的访存问题,给出了从属单元的仲裁机制,实现了共享资源的访问;针对面向多媒体应用的多核处理器间传输数据量大及通讯开销高的问题,提出了基于消息数据分离的传输方案.系统在FPGA平台进行了实现和验证,测试结果表明,TEP系统以较少的资源消耗和通讯开销获得了大加速比的性能.

智能型二线制温度变送器

介绍了一种基于Microchip的低功耗单片机PIC16F877新型智能二线制热电阻(Pt1000)温度变送器的电路设计.分析了系统设计的理论依据和软硬件实现方案,采用温度补偿算法使补偿后的精度等级达到0 1%FS.结果表明:该智能式变送器具有精度高、可靠性好、现场显示,生产调试方便等特点,是老式二线制温度变送器的理想替代产品,具有广泛的应用前景.

适用于粗/精同步机高精度测量系统双速处理器的研制

以齿轮传动比 9∶ 1 ,1 8∶ 1 ,3 6∶ 1为例 ,介绍双速处理器 (适用于粗 /精同步电机 /旋转变压器系统 )的工作原理 ,它为粗 /精组合测量系统提供了操作简便、精度高和性能价格比优越的方案。

基于FPGA内嵌入式处理器的二维脉冲压缩

设计一个利用现场可编程门阵列(FPGA)内部MicroBlaze嵌入式处理器为核心控制单元的二维脉冲压缩处理系统。根据FPGA内部不同的资源配置情况,提出2种脉冲压缩处理模块的实现结构,利用FPGA实现DDR SDRAM控制器,采用矩阵分块线性映射的方法实现高效的数据矩阵转置处理。通过模拟一个简单的合成孔径雷达成像处理过程,证明该系统的有效性。

智能二线制温度变送器的研究

本文介绍了一种基于Microchip的低功耗单片机PIC16F877新型智能二线制热电阻 (Pt10 0 0 )温度变送器的电路设计。文章分析了系统设计的理论依据和软硬件实现方案 ,采用温度补偿算法使补偿后的精度等级达到 0 .1%FS。该智能式变送器具有精度高、可靠性好、现场显示 ,生产调试方便等特点 ,是老式二线制温度变送器的理想替代产品 ,具有广泛的应用前景。

基于DSP的公路喷字划线车控制系统的设计

随着DSP运算速度的提高和价格的下降,DSP在控制系统中应用越来越广泛。本文设计的这种基于DSP中2000系列数字信号处理器的强大控制功能、可以自动定位的智能型地面喷涂系统,对划线车喷头进行控制,实现公路的喷字划线。

基于DSP和CPLD的双级矩阵变换器研究

给出了双级矩阵变换器(Two-stage Matrix Converter,简称TSMC)的主电路结构,分析了TSMC的换流策略和双空间矢量调制(Space Vector Modulation,简称SVM)策略。提出了以数字信号处理器为系统的控制核心,通过复杂可编程逻辑器件实现换流和驱动信号输出的软件设计方案。实验结果验证了设计的可行性,证明了TSMC和直接式矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)一样具有优良的输入输出特性。

Research on menu-typed man-machine interaction system of digital TIG welding machine

A digital man-machine interaction system controlled by communications between two processors of TMS320F240 and AT98C2051 was researched in the paper. The system is easy to set and modify welding process parameters by keyboards, and display information of welding site by LCD (Liquid Crystal Display). As one part of multi-task system about TIG welding machine, the coordination of man-machine interaction system with other tasks is the main point to the stability and reliability of its operation. Experiments result indicates that the system is stable, operation-flexible, high precision, and anti-interfering.

SPI总线用于双处理器通信的数据链路层设计及其实现

提出一种基于串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)总线的双处理器间通信的数据链路层设计方法.该方法中的双向SPI总线具有占用引脚少(仅比SPI总线多一根线)、有完善的数据链路层协议控制的优点,能够保证数据透明地在双处理器之间进行传输.以一款带有显示单元的车身总线控制器为应用对象,采用ARM9和S12作为双处理器实现双向通信,并对这一通信方法的实现和应用情况进行描述.实验表明,采用该方法设计的协议比较完善,能够满足实际工程中的需求,对于其他SPI的应用也有很好的借鉴价值.

一种收发全数字阵列雷达实时信号处理机

分析了两级DBF收发全数字阵列雷达的结构特点,并针对此类雷达提出了一种实时信号处理机设计方案。文中设计了硬件平台设计方法和实施方案,以及处理算法在该硬件平台上的映射方法和数据流映射方法;最后通过外场试验,验证该实时信号处理机的实际性能。该处理机系统具有可扩展、可重构的特点,可以很好地满足DBF收发全数字相控阵雷达的模块化、可扩展的任务需求。

双侧盲孔加工机械的双轴旋转角度的定位控制实现

提出了一种替代PLC运动控制单元的角度定位控制方案,以C8051F单片机为核心器件,利用其定时器具有翻转输出功能,产生2路独立脉冲输出,实现角度定位控制.讨论了频率参数的确定和机械零点的返回,给出了单片机角度控制器硬、软件设计方案.与常规PLC控制相比,该方案具有成本低廉、速度高等优点,已在双侧盲孔加工机械中成功获得应用.

基于IXP2350网络处理器的NAT技术

将并行网络处理器与网络地址转换NAT技术相结合,详细地描述了NAT在Intel网络处理器IXP2350上的实现方法,提出了能提高网络处理器访问性能的二级哈希表存储结构,借助硬件的优势,极大地提高了带NAT系统的网络设备转发性能.实验结果表明,NAT技术与网络处理器的结合具有良好的性能,保证了系统故障的修复能力,完全可以满足新一代1 Gbit路由器的实时性要求.

基于CPLD的矩阵变换器半自然两步换流技术研究

根据矩阵变换器主电路换流的要求,阐述了应用半自然两步换流策略的合理性和可行性,利用CPLD器件代替分立器件设计了与换流相关的电路,并给出了相关波形。分析表明,半自然两步换流策略消除了对主电路可能造成的危害,在实际系统中起到了良好的效果。最后讨论了与换流有关的几个问题,得到了影响该换流策略的5个主要因素。