长距离输水工程自动监测系统优化设计

为了提高长距离输水工程的自动监测和控制能力,设计长距离输水工程自动监测系统,结合对输水工程的水流、水压以及输水管道的状态进行自动监测和控制,提出一种基于FPGA的自动监测系统设计方法。系统主要由输水管道的工况检测模块、AD模块、信息集成处理模块、监测过程控制模块和人机交互模块组成,采用可编程逻辑处理芯片进行长距离输水工程的自动监测系统的处理器设计。设计长距离输水工程监测的自动控制算法,采用程序加载过程控制方法进行监测系统的指令设计,在DSP和FPGA集成处理环境中实现长距离输水工程自动监测系统的硬件开发设计。系统测试结果表明,采用该方法进行长距离输水工程监测的自动性能较好,监测数值与实际值拟合度高于传统方法,误报率低,系统稳定可靠。     

DSP在线升级与资源优化再配置

基于TI TMS320C5410,提出数字信号处理器(DSP)内的一种动态程序加载技术,研究并实现DSP的在线升级与资源优化再配置。利用该技术解决DSP中原有bootloader程序的局限性,使DSP在启动时可选择性地加载应用程序,实现DSP内资源的优化配置和程序运行过程中的动态程序加载与释放,对DSP内的资源进行优化再配置。通过开发设计在线程序写入,实现DSP内程序的在线升级与在线 调试。     

多簇超长指令字DSP复数运算的编译优化

多簇超长指令字(VLIW)DSP提供了多种复数指令,而编译器不能直接利用这些复数指令来提升编译性能。特此提出一种针对复数运算的编译优化方法,通过将复数操作基本块中加载指令和存储指令前移后置操作使得复数运算操作汇聚成连续操作片寻找复数指令合成的机会。实验结果表明该优化方法能减少复数程序的时钟周期。     

基于TMS320VC5402 DSP的HPI方式自举的设计与实现

在DSP系统中,程序加载是其关键技术之一。TMS320C54xx DSP支持多种自举方式,在深入分析各种加载方法之后,选择了利用单片机来实现DSP的主机接口自举加载方式。结合单片机和DSP芯片的特点,设计了单片机和DSP主机接口的连接电路,编写了其运行程序,实现了DSP的主机接口方式自举加载。实验结果表明,该方法可以降低系统的复杂度和成本,提高系统的通用性,有很大的实用价值。     

基于可重构技术的DSP任务动态加载方法研究

针对国产异构多核微系统中DSP处理器任务的调度和启动的需求,基于可重构技术,提出了一种DSP任务动态加载方法。利用DSP处理器的HPI接口作为程序注入接口,在FPGA芯片中构建了具有总线隔离机制的配置通路,在SPARC V8处理器中以软件驱动的形式,实现了DSP任务动态加载。测试结果表明,所提出的DSP任务动态加载方法用时135 ms即可完成280 KB大小的程序注入及DSP处理器的任务加载,满足微系统的实时性需求。     

DSP系统程序远程更新的研究与实现

为了解决仿真器现场调试DSP程序所带来的系统的维护成本高和芯片级Bootloader局限性的问题,在研究了DSP系统结构和程序自举原理的基础上,采用模块化设计方法,设计了基于以太网的DSP系统程序远程更新、调试和自加载软硬件系统。设计了硬件电路和网络通信芯片驱动程序,实现了DSP的TCP/IP协议的嵌入。该方法灵活地运用外存地址的重映射特性,使DSP可选择性地加载用户程序,实现新程序的自加载。     

一种按需加载的DSP程序扩容方法

随着软件无线电的发展,软件无线电平台的处理能力越来越强大、平台上实现的功能越来越多,平台的硬件结构也多种多样,各平台之间无法实现软硬件资源的共享,在实现通用数字中频的工作中,DSP程序的扩容需求逐步增大。针对上述问题,本文提供一种按需加载的DSP程序扩容方法,这种方法可以根据需要加载不同的DSP函数,相当于对DSP的内存进行了扩容。这种方法减少了加载时间,并且不必保证DSP程序的运行速度。本方法适用于TI公司、ADI公司以及目前国产化DSP,型号不限于TMS320C6713、TMS320C6416、TMS320C6455、TMS320C6678等。     

基于整数线性规划的VLIW DSP指令分簇调度

在分簇VLIW DSP上,指令分簇是一项对程序性能有重要影响的编译优化,但现有的指令分簇算法只能处理顺序的程序区域,且难以获得最佳的分簇方案。针对这些问题,提出一种基于整数线性规划的统一指令分簇与指令调度的方法。该方法使用零一决策变量表示函数中指令的分簇、指令的局部调度以及簇间传输指令的全局调度,并将指令之间的依赖关系和对处理器资源的竞争关系构造为线性约束,最终得到一个以最小化函数的估计执行时间为目标的整数线性规划模型。实验结果表明,求解该模型得到的分簇调度方案对程序性能的优化显著强于现有算法,并且求解模型所耗费的时间是可接受的。     

基于人工智能的电网调度操作智能防误系统建设及实践

本文将人工智能算法引入电网调度业务,结合调度规程和指令规范,通过语音识别平台实时转化调度电话为文本信息,对于识别的文字通过语义理解、深度学习提取关键词,识别和探测业务场景。利用提取的关键信息在电网操作平台基于电网实时状态校核、调度业务场景规则进行校核和防误。通过语音平台对于不规范和不正确的调度指令进行告警和提示。通过运行操作历史大数据不断学习发现规律,建立完善的调度业务知识图谱,不断提高语音识别的准确率和场景探测的准确度,进而实现调度电话业务24小时安监的功能。本系统实现了操作全过程状态、潮流等全链条智能防误管控,可解决电话下令时由于监护不到位、下令不规范、调度指令理解错误等情况发生时,调度误下令、误操作问题。     

C6000系列DSP Flash二次加载技术研究

引言TI公司C6000系列DSP具有强大的处理能力,在嵌入式系统中有着广泛的应用[1]。由于程序在DSP内部存储器的运行速度远大于片外存储器的运行速度,通常需要将程序从外部加载到DSP内部运行[2-3]。由于C6000系列DSP均没有片上非易失性存储器,而最常用的方式为采用非易失Flash存储器进行程序的存储和加载。然而,     

基于无线传感器的水利自动灌溉控制系统设计

为提高水利自动灌溉控制稳定性、减少数据采集时间,降低能耗开销,提出基于无线传感器的水利自动灌溉控制系统。软件设计部分由水利自动灌溉传感信息采集模块、自动控制信息处理模块、AD信息转换模块、水利自动灌溉的人机交互模块和接口模块组成。采用APLC21160逻辑控制处理器作为主控芯片,进行水利自动灌溉控制系统的程序控制,设计交叉编译模块进行水利自动灌溉控制指令加载。采用无线传感器进行水利自动灌溉控制系统的数据采样,通过开关频率转换的方法进行水利自动灌溉控制过程中的水流量自动化调节,结合模糊PID控制方法进行水利自动灌溉控制的算法优化设计。硬件设计部分通过DSP发送水利自动灌溉控制系统控制指令,采用VIX总线处理技术进行水利自动灌溉的控制总线设计,实现水利自动灌溉控制系统的硬件优化设计。系统测试结果表明,采用该方法进行水利自动灌溉控制系统设计的输出稳定性较好,系统的可靠性较高,具有能耗开销低,耗时短的特点。     

面向应急指挥的跨区域电网一体化电力自动调度研究

为了提高跨区域电网一体化电力应急指挥能力,需要进行跨区域电网一体化电力自动调度研究,提出一种基于多源信息融合和均衡配置的面向应急指挥跨区域电网一体化电力自动调度方法。采用大数据信息重组方法进行跨区域电网一体化电力传输数据重构,采用分段均衡控制方法进行跨区域电网一体化电力传输调度的均衡配置,建立电力调度的输出链路均衡配置模型,采用空间区域重组方法实现跨区域的电网一体化信息融合处理,根据信息融合结果采用自适应链路均衡配置方法进行跨区域电网一体化电力自动调度的负载均衡设计,提高跨区域电网一体化电力自动调度的负载均衡性和调度信息融合性。仿真结果表明,采用该方法进行跨区域电网一体化电力自动调度的负载均衡性较好,调度的总线控制能力较强,提高了应急指挥能力。     

高压输电区域性重覆冰线路受损监测系统设计

通过对高压输电区域性重覆冰线路受损监测,提高高压输电稳定性,提出一种基于视觉特征重构的高压输电区域性重覆冰线路受损监测方法,并结合多层嵌入式构架进行系统设计。构建高压输电区域性重覆冰线路受损监测的视觉采集模型,采用激光扫描和红外分析方法进行高压输电区域性重覆冰线路受损部位的图像重构,构建高压输电区域性边缘轮廓检测模型,结合模板特征匹配方法进行高压输电区域性重覆冰线路受损部位检测,提取高压输电区域性重覆冰线路受损部位的异常特征信息,结合机器学习方法对提取的特征信息进行自动分类和人工智能识别,实现高压输电区域性重覆冰线路受损部位监测。采用程序加载和嵌入式的模块化设计方法,进行监测系统的集成开发设计。测试结果表明,采用该方法进行高压输电区域性重覆冰线路受损监测的智能性较高,人机交互性较好。     

一种微控制器中零开销循环的实现方法

为扩展芯片的应用领域,增强芯片DSP的能力,提出一种用于MCU处理器支持零开销循环的设计方法。该方法依据在DSP程序中经常出现循环的特点,设计专门的硬件处理循环,用以消除循环转移造成的流水线等待,在分析MCU原有结构特别是指令单元的基础上,对循环指令采取与其他分支指令不同的处理方法。在尽量少改动原有MCU结构的前提下,支持零开销的循环。性能分析结果表明,改进后的MCU能有效减少循环执行周期。     

激光雷达集成电路存储单元上电复位状态机设计

为了提高激光雷达集成电路存储单元上电复位的稳定性,提出基于集成DSP的激光雷达集成电路存储单元上电复位状态机设计方法。构建激光雷达集成电路存储单元复位状态机的总体结构模型,采用内核电源电路进行单极点高通滤波控制,通过由DSP集成信息模块等组成的上电复位机控制的方法,进行激光雷达集成电路存储单元的程序加载和基线恢复控制,通过基线恢复器实现激光雷达集成电路存储单元的掉电复位和连通性测试,实现激光雷达集成电路的逻辑时序控制和上电状态机设计,实现激光雷达集成电路存储单元的硬件优化设计。仿真结果表明,设计的激光雷达集成电路存储单元上电复位状态机稳定性较好,集成控制性能较强,提高了激光雷达集成信号采集能力。     

TEC-XP16教学机浮点运算指令快速设计方法

为解决TEC-XP16教学机缺少浮点运算指令的问题,设计32 bit浮点加法、32 bit浮点减法、32 bit浮点乘法、32 bit浮点除法指令以及实现浮点运算的算法。为解决人工方式设计微程序和修改微程序控制器源程序效率低且容易出错等问题,提出一种能够由汇编语言程序自动生成微程序以及能够由微程序自动修改控制器ABEL语言源程序的方法。实验结果表明,所设计的32 bit浮点运算指令的功能是正确的,平均5 s之内就能根据汇编语言源程序自动生成微程序,平均2 s之内就能根据微程序等自动修改并生成控制器ABEL语言源程序。该方法也可推广到其他复杂指令的设计。     

基于云平台的多电网调峰调度自动控制系统设计

传统电网控制系统存在调度运行模式稳定性较差、调峰控制数据循环时间过长等弊端。为解决上述问题，设计基于云平台的新型多电网调峰调度自动控制系统。在云平台控制框架结构中，协调多电网自动调度模块、调峰执行单元间的平衡关系，完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上，通过组态端结构分解的方式，完善PLC调峰指令的存在形式，并根据多电网控制指令的流通周期，完善数据的循环运行流程，完成系统的软件运行环境搭建，实现基于云平台多电网调峰调度自动控制系统的顺利运行。模拟对比实验结果显示，与传统电网控制系统相比，应用新型系统后，调度运行模式稳定性差、调峰控制数据循环时间长的现象得到明显缓解。     

DSP功能测试方法研究

随着数字信号处理器（DSP）性能和集成度迅速地提高,DSP产品得到了日趋广泛的应用。文章首先介绍了DSP的基本结构,其次详细分析了DSP功能测试的方法,特别是研究了由测试系统模拟外部程序存储器加载程序的并行测试算法,最后讨论了为使用相同指令集的DSP自动生成测试图形的算法。上述算法具有直观、编程灵活、开发周期短的特点。     

指令描述的自动检测技术

通过使用高级说明语言描述指令集,自动生成指令编码和解码程序,使单调乏味而且非常容易出错的机器代码重定向工作自动化,并且通过反汇编测试平台对这项描述的正确性实现自动检测.这对于64位、具有更高的指令级并行性（ILP）的IA-64,在二进制指令代码流的自动分析和变换,基于机器和操作系统的描述来实现IA-64二进制自动翻译和逆向工程中有重要的意义.概述了对IA-64指令的SLED描述,详细阐述了利用NJMCT自动生成反向工具的设计与实现技术.