基于QEMU的外部总线仿真技术

综合嵌入式系统通过外部总线实现各个子系统之间的通信连接。为解决综合嵌入式系统的接口测试问题,采用系统虚拟机仿真综合嵌入式系统的连接方式,通过在虚拟机中创建外部总线仿真模块,配置仿真模块的连接,从而实现虚拟机之间的通信。提出一种基于以太网通信的外部总线仿真结构,以CAN总线仿真为例,在全系统虚拟机QEMU的内部总线上配置与注册外部总线设备,为读写总线设备数据的接口建立共享内存,组织总线协议报文。实验结果表明,通过网络收发报文,可实现总线仿真节点模块之间的数据交换,从而达到仿真总线的数据通信功能。     

Trie树路由查找算法在网络处理器中的实现

Trie树数据结构的实现方法灵活,所需存储器空间小,是实现高速路由查找和分组转发的理想选择。为满足10 Gb/s线速度网络处理器中微引擎的设计要求,提出一种基于最优平衡、多层存储的Trie树路由查找算法。建立一种平衡的压缩树结构,将该树中相邻的多层节点压缩到一个存储节点中。通过构造特定的数据存储结构来减小树的搜索深度,以空间换取时间,从而提高路由查找速度和分组转发效率。在网络处理器的查找微引擎设计中实现Trie路由查找算法,实验结果表明,单个微引擎的查找速度为4.4 Mb/s,能达到节省存储空间、提高查找效率的效果。     

基于Storm平台的多任务分组调度策略与实现

随着大数据与人工智能技术的飞速发展,高性能,实时性的流式计算系统逐渐取代传统基于数据仓库的批量计算系统.Apache storm作为一款开源,高容错,实时处理的分布式大数据流式计算平台,支持任务平均分配策略,单机任务指定策略等多种任务分配方案.当任务拓扑结构中存在多个任务时,且集群中只有某些机器支持某一任务执行时,传统的任务调度方法只能实现将单一的任务分配给单一指定的机器,使得整个集群的资源没有充分的利用.通过调整任务调度策略,获得满足条件的机器队列,查看机器队列中可用工作节点,将指定任务均匀分配给可用工作节点,其他任务仍通过默认策略分配给集群中的剩余机器,实现多任务的分组调度策略.     

低功耗异构计算架构的高光谱遥感图像分类研究

高光谱图像分类算法通常需要逐点对图像中的像素点进行迭代处理,计算复杂度及并行程度存在较大差异。随着高光谱遥感图像空间、光谱和辐射分辨率的不断提升,这些算法无法满足实时处理海量遥感图像数据的需求。通过分析NPU存储计算一体化模式与遥感图像分类算法的实现步骤,设计低功耗CPU+NPU异构资源计算架构的低秩稀疏子空间聚类（LRSSC）算法,将数据密集型计算转移至NPU,并利用NPU数据驱动并行计算和内置AI加速,对基于机器学习算法的海量遥感数据进行实时分类。受到big.LITTLE计算范式的启发,CPU+NPU异构资源计算架构由8 bit和低精度位宽NPU共同组成以提高整体吞吐量,同时减少图网络推理过程中的能量损耗。实验结果表明,与CPU计算架构和CPU+GPU异构计算架构的LRSSC算法相比,CPU+NPU异构计算架构的LRSSC算法在Pavia University遥感数据集下的计算速度提升了3~14倍。     

基于FPGA的高速数据采集系统设计与实现

设计一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速数据采集系统,将AT84AD001B高速A/D转换器与Stratix II系列的FPGA作为数据采集和处理主体,并在紧凑型外部设备互连系统平台上进行性能指标测试。结果表明,该系统可实现采样率为1 GS/s的双通道和采样率为2 GS/s的单通道交替并行数据采集性能,以及带宽达到200 MHz、放大倍数达到5倍的前端模拟信号调理性能,具有模块化、坚固性、可靠性和可扩展性等特点。     

面向安全关键嵌入式系统的时钟同步设计

为了满足安全关键性实时嵌入式系统对实时行为正确性和确定性的要求,本文应用ETSEC网络控制器的硬件时间戳特性, ReWorks嵌入式实时操作系统的实时特性,结合IEEE 1588精密度时钟同步协议,设计并实现了一个面向安全关键性领域的时钟同步系统原型.其同步精度达到100纳秒以内,并通过软件插桩测试和验证了该时钟同步系统的正确性和精度.     

基于嵌入式多信息融合的列车测速定位系统

列车的测速定位是提高列车运行安全及运输效率的关键技术。为此,根据国内外研究发展现状,提出一种基于嵌入式多传感器信息融合的列车测速定位系统。通过轮轴速度传感器、多普勒雷达速度传感器、加速度计和查询应答器采集列车的状态信息,并在嵌入式系统中利用联邦Kalman滤波及融合技术对信息进行处理,实现测速轮径的自适应校正以及空转／滑行的检测与补偿,减小由于车轮磨损、空转、滑行、环境等因素造成的列车测速定位误差。Matlab仿真结果表明,该系统能够有效提高列车测速定位的精度。     

基于DM6467T的音视频采集模块设计

针对高度集成的DaVinci数字媒体处理器应用,提出一种高性能嵌入式音视频采集模块设计方法。采用TMS320DM6467T作为核心处理单元,结合图像编、解码驱动芯片TVP5150、SIl9125、ADV7342,实现视频的多路输入输出。通过对电压、电流、温度的实时监控,并辅助机内自检的方法,实现模块的健康管理功能。模块设计遵循3UCPCI规范、功能接口丰富、便于后天加固,经实验证明,该模块可满足车载移动环境中对终端设备的高性能、高可靠、高安全应用要求。     

移动多协议融合网关的建模

多协议融合网关是一种融合多种路由协议,实现异构网络混合组网的网络设备.为验证多协议网关在移动环境下的可行性,文中在OPNET网络仿真软件的基础上,对多协议网关建立模型,并设定通过网关互操作Ad hoc、WLAN、LAN网络的仿真场景,加载Email、FTP、Database业务模拟实际网络行为.结果表明,移动多协议融合网关能实现异构网络之间数据的交换和无缝转发,保障异构网络业务的需求.     

Residual stresses and magnetic properties of alumina–nickel nanocomposites

Nanocomposites were produced by infiltration of alumina preforms with a nickel-nitrate solution, followed by reduction and sintering. Multiple infiltration and reduction steps resulted in nanocomposites with varying Ni particle concentrations. The strain in the nickel particles was evaluated from X-ray diffraction, and correlated with the magnetic properties of the nanocomposites.