嵌入式软件算法级功耗BP网络模型研究

从算法级分析软件功耗和软件特征的关联关系,对嵌入式软件的时间复杂度、空间复杂度和输入规模3个特征进行度量,提出一种基于算法复杂度的嵌入式软件功耗宏模型.设计、训练一种BP神经网络,用于实现功耗函数逼近.仿真实验表明,该功耗函数的估算结果和真实值误差在10％以内,可用于快速估算软件算法在一定输入规模情况下的功耗值,为下一...     

NoC目录协议能耗分析与建模研究

在MPSoC芯片设计中,能耗问题是一个关键因素,NoC( Network-on-Chip片上网络)的能耗占芯片总能耗的50％以上.文中首先对NoC应用层协议的能耗行为进行统一的数学描述,在此基础上,针对目前Cache一致性中常用的目录协议进行深入分析,提出一种基于位置概率分布的目录协议能耗模型,其考虑目录信息与数据块节...     

面向能耗相关软/硬件划分的层次化控制数据流图建模方法

针对C语言描述的嵌入式软件功能模型在时间和成本约束下以降低能耗为目标的软/硬件划分问题,提出一种面向划分的层次化控制数据流图(简称PO-HCDFG)方法。首先,对PO-HCDFG进行了形式化描述,然后,分析了C语言程序向PO-HCDFG的转换方法,包括节点层次数的设置、数据依赖分析、划分对象的建立与粒度变换等关键问题,最后,通过实验验证了PO-HCDFG在软/硬件划分建模中的有效性。     

基于约束路由的绿色虚拟拓扑设计算法

摘 要：针对Internet核心网日益严重的能耗问题,建立了绿色虚拟拓扑设计(GVTD)问题的形式化模型,通过业务汇聚、按需配置网络资源、动态虚拟拓扑设计和多粒度睡眠机制降低网络能耗。提出了一种基于约束路由的启发式算法——CBR-GVTD算法,利用单跳路由和多跳路由相结合的方法构建网络虚拟拓扑,并通过基于约束的路由实现网络功耗与路由性能的折衷。模拟结果表明,CBR-GVTD算法可在接口平均利用率为80%~90%和最大路由跳数不超过5的条件下,最多可降低62%~90%的网络功耗     

面向动态拓扑网络的深度强化学习路由技术

针对现有智能路由技术无法适用于动态拓扑的不足,提出了一种面向动态拓扑的深度强化学习智能路由技术,通过使用图神经网络近似PPO(Proximal Policy Optimization)强化学习算法中的策略函数与值函数、策略函数输出所有链路的权值、基于链路权值计算最小成本路径的方法,实现了路由智能体对不同网络拓扑的泛化.仿真结果表明,所提方法可适应动态拓扑的变化并具有比传统的最短路由算法更高的网络吞吐量.     

功耗仿真器HMSim的I/O接口功耗仿真模块设计与实现

在目前全球倡导“低碳经济”的背景下,嵌入式软件功耗已成为嵌入式系统设计的重要瓶颈,利用仿真技术实现嵌入式软件功耗的度量与实验是一种重要的开发手段。HMSim是一个高精度的指令级嵌入式软件功耗仿真器,介绍了HMSim的总体设计以及指令集仿真器结构,详细设计UART和LCD控制器等I/O接口的功能仿真模型,提出一种I/O接口功耗统计方法,最后通过运行基于μC/OS-II RTOS的应用程序,验证HMSim I/O接口功耗仿真模块的设计实现正确性。     

基于Hopfield神经网络和禁忌搜索的软/硬件功耗划分

在目前全球倡导“低碳经济”的背景下,随着嵌入式系统大量而广泛的使用,嵌入式软件功耗已成为嵌入式系统设计的一个关键因素,而软/硬件划分是嵌入式软件功耗优化的一种重要方法。首先在性能约束条件下,建立以嵌入式软件功耗为目标的软/硬件双路划分模型;然后,提出了一种基于离散Hopfield神经网络(HNN)和禁忌搜索(TS)融合的求解算法,采用离散Hopfield算法作为主算法能较快地获得可行解,使用禁忌搜索算法“禁忌”当前解而转移到目标函数的其他极小点,从而可跳出局部最优解而快速趋于全局最优解;最后,仿真实验表明,与同类算法相比,该算法不但具有搜索速度上的优势,而且求得全局最优解的概率更高。     

基于放置代价的可重构系统任务统一调度算法

高效的任务调度算法对可重构系统的性能有极大的影响。针对目前可重构系统任务在线调度算法的不足,提出了一种基于放置代价的调度算法。该算法考虑了3种代价,分别为:硬件任务在FPGA上的执行时间、占用的FPGA面积以及FPGA的碎片情况,并且也考虑了软硬件任务的统一调度。在调度过程中,当代价超过设定的阈值时,就拒绝其在FPGA上运行,并由CPU执行其软实现。通过合理地拒绝一些代价较大的任务,能够从整体上提高任务调度成功率。实验表明,同已有算法相比,该算法能够获得更高的任务截止保证率。     

嵌入式软件体系结构级能耗建模方法

从软件体系结构层面出发,假设体系结构级软件特征量与嵌入式软件能耗之间存在非线性函数关系(线性函数关系可被认为是一种特殊的非线性函数关系),并以此假设为基础,提出了一种利用BP神经网络在体系结构级估算软件能耗的模型,能耗模型对5个体系结构级软件特征量进行度量,使用BP神经网络拟合出软件特征量与嵌入式软件能耗的非线性函数关系,并通过实验验证了模型的有效性和假设的合理性.     

烟叶定级系统的Zigbee通信的设计和实现

为了实现易于拆装的烟点收烟设备,减少烟点收购线设备之间的有线通信,提出了一种基于Zigbee的烟叶定级嵌入式系统。介绍了可选择的几种无线通信方式并简要阐述了Zigbee通信协议的优势和关键技术;介绍了组成该系统的各部分硬件的选型、性能及整个系统的工作原理,重点研究了烟叶定级系统与中心节点数据的可靠性传输和C语言实现;给出了移植嵌入式Linux系统后上电运行信息和发送日志信息。结果表明,该系统方案可行,具有结构简单、可靠性高、实时性好的特点。