无线传感网络中低功耗处理器的设计和优化

采用90nm工艺设计实现了应用于无线传感网络中的低功耗处理器.为了减小功耗,采用了以下两种方法:(1)采用门控时钟技术来降低动态功耗;(2)采用多阈值电压单元库来减小漏电功耗.通过比较给出了设计优化结果.     

一种用于X射线安全检测的多通道电荷读出IC

介绍了一种用于X射线安全检测的多通道电荷读出集成电路.该电路可提供32通道的探测器电荷-模拟电压转换,具有无死区时间、失调校准和低噪声特性.电路由电荷放大器增益控制、时序发生器、移位寄存器链、电荷放大器阵列、采样保持放大器和驱动器等组成.芯片采用华润上华0.6μm标准CMOS工艺实现,管芯尺寸为3.1 mm×7.1 mm,工作在3.3 MHz,5V供电和3.5V参考电压下的功耗为45 mW.测试结果表明,在25.5 pF的电荷放大器增益电容和52pF的光电二极管结电容下,电路的输出噪声性能达到90 μV (Vrms).     

一种用于X射线货物检测的低噪声多通道读出IC

A low noise multi-channel readout integrated circuit（IC） which converts a detector current to analog voltage for X-ray cargo inspection is described.The readout IC provides 32 channels of a circuit having a maximum dynamic range of 15 bit and is comprised of integrator gain selection,timing generator,shift register chain, integrator array,sample/hold（S/H） stage amplifier etc.It was fabricated using 0.6μm standard CMOS process, and occupies a die area of 2.7×13.9 mm².It operates at 1 MHz,consumes 100 mW from a 5 V supply and 4.096 V as reference,and has a measured output noise of 85μV_rms on 63 pF of integrator gain capacitance and 440 pF of photodiode terminal capacitance so that steel plate penetration thickness can reach more than 400 mm.     

45nm工艺下8管双阈值SRAM单元的研究

比较分析了8管SRAM单元在不同双阈值组合情形下的性能,为不同需求的设计者提供了在静态噪声容限(SNM)、漏功耗和延迟之间做出合理权衡的参考。仿真结果表明,组合C8具有最大的SNM,高阈值晶体管Mnl可以有效抑制漏电流。最后,分析了不同组合下的读写延迟时间,并给出了延迟差异的原因。     

亚65nm工艺新型p结构多米诺与门设计

利用休眠晶体管、多阈值和SEFG技术(源跟随求值门技术),设计了一种新型的p结构多米诺与门.HSPICE仿真结果表明,在相同的时间延迟下,与标准双阈值多米诺与门、标准低阈值多米诺与门和SEFG结构相比,提出的新型多米诺与门的漏电流分别减小了43%,62%和67%,噪声容限分别增大了3.4%,23.6%和13.7%.从而有效地解决了亚65nm工艺下多米诺与门存在的漏电流过大,易受干扰的问题.分析并得到了不同结构的休眠多米诺与门的漏电流最低的输入矢量和时钟状态.     

SoC软硬件协同验证中的软件仿真

介绍SoC(片上系统)软硬件协同验证中的软件仿真,给出验证UART(通用异步收发器)硬件接口的应用程序范例。利用GNU工具链开发SoC软硬件协同验证中的应用程序,并利用仿真器进行软件仿真,仿真结果正确。可以根据处理器的类型对GNU工具链进行配置,使开发流程适合所有GNU支持的处理器,方法具有一般性。根据开发者的具体需要,开发SoC芯片的应用程序用于软硬件协同验证。     

片上系统中WISHBONE/AMBA AHB总线桥的前端设计

介绍了一种高性能W ISHBONE/AMBA(先进的微处理机总线体系结构)AHB(AMBA高性能总线)总线桥的前端设计方法。通过对两种总线协议的分析得到设计方案,并使用硬件描述语言实现。仿真结果符合设计要求,在SM IC 0.18μm工艺下对电路进行综合,给出了综合后的面积和功耗结果。64位宽的总线桥占用芯片面积不足0.09 mm2,工作频率可以达到750 MHz以上。     

一种便于推广应用的磁通门技术

二次谐波磁通门具有很多优点,使其在弱磁场测量领域获得广泛应用。但它对设计、材料和制作工艺要求高,一般产品的精度在±2%左右。采用新材料、新工艺制作的精品其精度可达±0.5%,但造价较高。新研制的调相法磁通门不仅具有二次谐波磁通门的那些优点,而且结构更简单,工作更稳定,对结构和制作工艺要求不高,精度较容易达到,且优于±0.5%。     

基于MSP430F435 芯片控制的光栅数字细分系统

为了解决传统的电子细分方法所需的庞大硬件电路及额外误差问题,提出了一种基于片上系统芯片的正交莫尔条纹信号跟踪计数细分系统．该系统利用SOC(System on a Chip)芯片的特点最大限度地简化了复杂的外围电路,通过软件实现对信号的数字实时判向、细分和计数等功能,提高了测量精度并完成了数字化数据的实时显示．同时,该系统具有结构简单、低能耗、体积小和成本低等优点．     

基于IP的异步通信接口UART设计及其FPGA实现方法

介绍了基于IP模块的异步通信接口UART(通用异步接收发送设备)设计以及在FPGA(现场可编程门阵列)上实现的设计流程,包括UART模块的Verilog源代码设计,以及多种EDA(电子设计自动化)软件的使用:利用Debussy对源代码进行了调试,分析了设计的组织结构,利用ModelSim SE 5.8对设计进行了仿真,利用Synplify Pro 7.2进行了综合,利用Project Navigator对设计进行了布局布线,并完成了时序仿真,最后在Xilinx的SPARTANⅡE芯片上下载实现,经验证符合设计要求.