基于Myrinet的高性能VIA设计与实现

Virtual interface architecture(VIA)建立了一种低延迟、高带宽的通信模型,定义了集群系统中用户层高性能通信规范的标准.通过分析VIA的进展、原理及当前的实现,在Myrinet上设计并实现了一个符合VIA规范的高性能用户层通信软件MyVIA.首先定义了MyVIA的设计原理和框架;然后针对MyVIA实现的不同层次,通过与BerkeleyVIA的比较,提出了UTLB、连续物理内存和可变长NIC内存管理、基于资源和DMA chain的流水线处理、物理描述子环和物理描述子动态缓存等多项优化技术.通过性能的分析比较表明,MyVIA发送4KB数据包时的带宽可达到250MB/s,最小单边延迟为8.46(s.与目前其他VIA实现相比,MyVIA的性能有了较为显著的提高.     

通用嵌入式32位RISC CPU设计概述

近年来,嵌入式微处理器在SoC设计中得到了广泛应用。嵌入式微处理器设计成为一个颇受欢迎的话题,其设计过程主要包括规格定义、指令集、体系架构、总线接口、顶层模块划分、子模块设计和验证、系统整合与调试、系统级验证、FPGA原型验证和软件开发环境等几方面。     

PCI Express总线接口的DMA传输设计

在认真理解PCI Express协议及其应用技术的此基础上,使用FPGA实现PCI Express总线接口的DMA传输设计.本文主要从DMA发送模块、DMA接收模块和DMA状态控制模块三个部分对设计进行详细的介绍.最后,在基于Linux系统的PC机中实现PCI-E的驱动程序,使用BEEcube公司的miniBEE作为测试平台对设计进行检测并给出结果.     

龙芯2号综合参数测试系统设计

基于龙芯2号处理器(Godson 2)研制了一符合PC104 Plus总线标准的处理器模块,介绍了模块结构和系统核心北桥的实现.并结合实际应用的需求,设计了一功能扩展模块,该模块集成了AD、DA通道,IO通道,信号频率测试功能,具有较高的集成度.通过两者构建了一具有标准前向通道、后向通道、存储模块的综合参数测试系统,实际验证表明该系统可满足大多数测试测量场合的需求,并可根据需要采用其它标准PC104模块进行功能扩展.     

QL5064桥片DMA传输的VxWorks驱动实现

海上高精度三维地震数据采集对室内系统数据处理的高实时性、高可靠性及高效传输性都提出了更严格的要求,海上高精度地震采集设备的室内系统数据传输部分采用基于CPCI（Compact PCI）总线架构的DMA（Direct Memory Access）传输方案。在CPCI总线上进行数据的DMA传输具有高效的性能,DMA传输速度实测达到400M byte/s,能够满足海上高精度地震采集设备数据处理模块的处理需求,文章介绍电缆接口板的工作流程和QL5064桥片的基本特性,阐述了基于QL5064桥片DMA传输的配置原理、配置流程及在VxWorks中驱动的具体实现。     

Fuzzy and simulation-based techniques for industrial safety and risk assessment

This paper characterizes the development of a hybrid computer-based tool supporting design for safety practices in industrial plant component specification and layout definition. The tool combines simulation and fuzzy logic techniques for the systematic risk assessment of specified design and layout configurations for plants dealing with hazardous materials. In the hybrid system architecture, the simulation module provides the historical experience for a priori hazard identification and ranking, accounting for the domino effects of possible accidental occurrences, while the fuzzy module provides the correlation matrices for concurrent hazard evaluation and overall risk assessment. In particular, the fuzzy module enables the quantitative assessment and comparison among alternative design solutions providing design guidelines, which can be further tested and verified through simulation.     

基于RISC-V指令集的向量控制模块验证实现

RISC-V指令集架构具有永久开源、指令集精简且高效、处理器微架构模块化、架构扩展性强等特点,在云计算、边缘计算、车载智能计算等领域的应用日渐广泛,其向量扩展部件可以大幅度提高计算机的运算效率,减少不必要的硬件开销。随着处理器运算能力增强和寄存器位数扩展等硬件的进一步发展,向量部件已成为处理器芯片架构中的常用技术,可用来增强处理器性能。向量控制模块是向量部件的核心控制单元,具有时序关系复杂、规范难以描述等特点。本文针对向量控制模块特点,优化设计验证流程,构建高效率验证平台,以功能覆盖率和代码覆盖率为牵引量化验证进度。通过RISC-V向量控制模块验证,有效提升向量控制模块的可靠性,降低流片风险,减轻子系统级验证和系统级验证负担,使之专注于互联、交互响应和接口验证。     

基于WEB的ERP物资管理系统设计

随着信息化社会的快速发展,ERP系统的实施成为很多企业的首要选择。在研究了ERP系统的核心原理及其工作流程基础上,该项目采用B/S体系架构和.NET开发平台,设计并实现了一个可实时在线信息查询、数据传递、业务分析的办公自动化系统,主要功能有：生产模块、财务模块、销售模块、行政模块和物流模块,基本满足了企业规范化管理和决策支持的需求。     

AUTOSAR通信模块的设计与实现

在研究汽车开放式系统构架(AUTOSAR)通信模块标准的基础上,参照AUTOSAR的软件构架,使用AUTOSAR的方法论设计与实现一个总线通信模块,该模块具有定义完整、接口清晰、功能完备、可靠性强的特点,能够满足未来汽车电子复杂车辆网络的要求。以基于CAN总线的通信系统为例,在飞思卡尔公司MC9S12DG128开发板上实现了该总线通信模块。     

一种USB OHCI主机控制器的根集线器设计

USB OHCI根集线器的基本功能是根集线器设计的基础.由根集线器的基本功能需求确定其具体实现中采用的结构并对这种特定的实现方法加以验证是USB主机控制器根集线器设计的关键.根据USB规范和OHCI规范,根集线器在功能上划分为寄存器模块、端口状态机模块、端口接收模块、端口恢复模块以及端口多路复用器模块.下行端口在根集线器中具有核心作用,而下行端口状态机是下行端口设计中的难点,其运行机制通过状态图做了详细介绍.设计分别在虚拟仿真环境和FPGA验证平台上得到了验证,验证结果论证了设计的正确性.     

一个面向对象软件自动测试框架的设计和实现

介绍了一个测试用例驱动的面向对象软件自动化测试框架(简称为TCDA).TCDA使用UML作为形式化的分析和设计规格说明,从UML的体系结构视图中自动获取测试用例,并以XML的形式保存这些测试用例.TCDA可以根据具体编程语言,将测试用例翻译成由一系列源文件组成的测试脚本.测试执行过程中,测试脚本首先会被编译和链接,生成可执行文件,接着这些可执行文件将被运行,同时测试结果将被记录和分析,并最终生成一个结果分析报告.TCDA的原型系统使用Java实现.该系统包括测试配置、测试用例生成、测试脚本生成、测试执行和结果分析五个模块,分别支持以上描述的过程.     

基于OSGi的分布式Web应用结构

通常一个Web应用系统由多个功能模块组成, 但不同功能模块面临的压力不一样,以致各模块对资源的需求不同. 对Web应用系统进行性能扩展普遍采用集群方式, 集群的粒度是整个Web应用系统, 而不能对应用内部某些负载压力较大的功能模块进行特殊处理. 设计了一种基于OSGi的分布式Web应用结构, 可以以模块为粒度进行部署, 按照模块的实际负载情况调整部署结构. 该分布式结构基于OSGi规范, 把Web应用拆分成多个模块, 以RFC119为标准实现分布式节点之间服务交互. 这种结构将更加有效的利用系统资源, 节约应用部署成本. 实验表明, 该研究成果可优化大型Web应用结构的设计, 并且随着应用模块数量的增多, 系统并发数的增加, 采用该分布式Web应用结构的优势越明显.     

An effective system for parameter optimization in photolithography process of a LGP stamper

In the current thin-film transistor liquid crystal display industry, the light guide plate (LGP) of the backlight module has become thinner and smaller, and the backlight module needs to be illuminated uniformly and effectively. The parameter setting for the photolithography process of a LGP stamper often relies on the engineers’ experiences by means of trial-and-error or design of experiment to obtain a suitable and more reliable process parameter setting, which requires a large amount of time, manpower, and cost. This research proposes a novel two-stage optimization system for photolithography process integrating the Taguchi method, back-propagation neural networks, genetic algorithms, particle swarm optimization, and related technologies to effectively generate optimal process parameter settings. The first stage is to reduce the process variance. The second stage is to find the final optimal process parameter settings for the best quality specification. Experimental results show that the proposed system can create the best process parameters which not only meet the quality specification for the micro-dots on the photoresist, but also effectively enhance the overall process stability.     

基于SOPC的SCSI应用系统设计方法的研究

在分析了SCSI应用系统结构和常规设计方法的基础上，提出了一种基于可编程片上系统和处理器软核技术的SCSI应用系统的设计方案，其中应用系统控制核心选用了基于NIOS软核的微处理器，将SCSI控制单元的外部主机处理器，DMA数据通道控制和数据缓存控制逻辑等集成在1片FPGA上实现，在能充分利用逻辑器件资源的同时，使得设计更紧凑、灵活、高速和可靠，     

A knowledge system for integrated product design

This paper discusses the architecture and implementation issues for a knowledge system to assist in product design. The goals of the concurrent Design Advisor (CODA) are to enhance the quality of designs by 25 percent and the efficiency by a factor of 10. The improvement springs from the integration of diverse knowledge bases, ranging from customer needs to product evaluation, and from process configuration to production control. One source of efficiency is the automation of many routine tasks, thereby increasing user productivity. Another source is the increase in the quality of initial designs, which obviates the need for numerous iterations in the design process due to poor manufacturability. CODA is based on the general architecture of the Creativity Support System, an expert system for assisting users in specific domains requiring creative solutions. The bilevel structure of the system consists of a domain-independent module containing general tools and techniques for creative problem-solving, and a domain-dependent module incorporating knowledge specific to particular fields of application. The utility of this approach is illustrated in the realm of concurrent product design by demonstrating a CODA within the general architecture of the system.     

EPCglobal应用层事件引擎设计与实现

射频识别中间件的推出很好地解决了将物理基础架构收集到的信息传递给企业应用程序并且被企业应用程序所使用的技术与成本问题,加速了射频识别技术的推广使用。该文介绍了一个支持EPCglobal应用层事件规范的射频识别中间件引擎,引擎由内核模块、设备管理模块、事件过滤模块和配置模块组成,将应用程序和设备接口分离,过滤和处理读卡器捕获的原始观测值,提供设备管理和查询的应用程序级接口等功能。阐述该服务器的功能结构、设计和实现。     

ITRON-MP: an adaptive real-time kernel specification forshared-memory multiprocessor systems

A real-time kernel specification named ITRON-MP (industrial-oriented TRON for multiprocessor systems), which defines a standard kernel interface adaptable to various shared-memory multiprocessor architectures, is presented. ITRON-MP is an extension of ITRON, which is a specification of real-time kernels for embedded systems. The ITRON-MP specification is an open architecture, in that anyone can freely implement a kernel based on the specification. A universal implementation of ITRON-MP generates an adapted kernel code for each architecture. This approach presents a standard operating system interface for the development of various real-time systems and improves the efficiency of system development. Moreover, because the executed kernel code is tuned to each architecture, the runtime performance is not degraded by the standardization. The design principles and main features of ITRON-MP are described     

高清视频后处理模块的ASIC设计

随着高清视频处理技术的发展,高清视频的应用场合日益增长。为了适应高清视频后处理系统的需求,介绍了一种具备较为全面的高清视频后处理功能的ASIC设计,及其仿真验证技术。整个系统包括视频采集模块、视频调整模块、块效应滤波模块、DMA控制器、高清视频显示模块等,实现了从传感器采集高清视频,经过高清视频尺寸调整、视频旋转,完成对解码视频块效应滤波,对高清视频实现缓存显示控制的一整套后处理过程。设计采用软硬件联合验证技术,通过搭建的软硬件联合仿真平台完成功能测试。     

一种面向密码SoC的高性能全双工DMA设计

在密码SoC等数据密集型应用中,数据传输速度成为制约密码处理性能提升的瓶颈。结合密码SoC的数据流处理特点,提出一种面向密码SoC的高性能DMA优化设计方法。对特定模块的DMA传输开辟专用通道,利用并行读写数据提高特定模块DMA传输的总线带宽利用率。添加特殊工作模式用于自主控制重复任务传输以提升传输的带宽利用率。在此基础上,采用多通道优先级动态调整技术实现多任务下效率较高的自适应传输。仿真结果表明,该DMA在55 nm工艺下的最高频率达910 MHz,总线利用率和协处理器利用率的平均值分别高达91%和54%,相对通用DMA,其对密码SoC的ZUC、SNOW、SM3、SM4和AES算法的性能分别提升216%、222%、123%、69%和221%。     

基于SSH的儿童成长管理系统设计

对儿童成长信息进行科学管理,有利于追踪儿童的成长轨迹,实现儿童生理和心理健康的实时监控,及时发现儿童成长过程中存在的问题并加以解决。针对儿童成长信息管理的需求,设计了一种基于SSH的儿童成长管理系统。该系统使用SSH框架开发,采用B/S架构,具有注册模块、登录模块、成长指标模块、记事本记录模块、照片记录模块、视频记录模块、病历模块、疫苗接种模块、健康知识模块、儿童管理模块、个人信息模块等12个功能模块。详细介绍了系统架构设计、功能设计、数据库设计和程序设计。对设计的系统采用黑盒测试的方法进行了集成测试,采用10个分布于不同位置的客户端访问系统,逐个测试系统的功能模块是否满足要求。系统测试完善后,对系统进行了应用。测试与应用结果表明,该系统很好地实现了相应的功能,运行效果良好。