基于FPGA CPU数据通路的设计与实现

针对MIPS CPU流水线工作过程产生的数据相关,基于FPGA设计并实现了能有效解决数据相关的数据通路.设计五种基本数据通路,并采用流水线技术将它们整合成五级数据通路;在EX段后到ALU之间和WB段后到ALU之间构建旁路通路,从而形成总的数据通路;使用VHDL实现数据通路;编写测试程序对数据通路进行验证,并在FPGA平台上进行仿真验证.结果表明:所设计的数据通路能使数据正常流动,解决由数据相关产生的断流问题.     

基于Craig插值的线性混成系统符号化模型检测

最强后件的计算是模型检测算法的核心.本文使用一阶逻辑可满足性模线性算术理论给出线性混成自动机的有界模型检测表示公式,利用一阶逻辑公式不可满足情况下的插值存在性定理,对线性混成自动机的有界模型检测公式进行指定的划分,使用支持线性算术插值计算的可满足性模理论后端证明引擎的线性时间复杂度的消解反证技术获得这两部分公式间的插值公式,按一阶逻辑Craig插值的性质,所得到的插值公式就是模型检测过程中最强后件公式的上近似表示.有效地避免了使用逻辑编码方案实现线性混成自动机模型检测过程中需要双指数时间复杂度的量词消去操作求取最强后件公式,也不需像有界模型检测按步长展开变迁公式进行可满足性判定.最后本文在此最强后件计算的基础上,以有界模型检测技术作为反例确认方法,实现了一种无假反例的混成系统近似可达集计算算法.实验证明该算法与目前已经得到广泛工业应用的有界模型检测算法相比具有更优的性能.     

离散实时线性动态逻辑的符号化模型检测

实时系统的错误往往十分危险甚至是致命的,使用模型检测来保证复杂实时系统的正确性是十分有效的。针对模型检测中传统时态逻辑无法表达实时性质和所有正则属性的问题,文中首先提出一种具有表达离散实时性质、所有正则属性能力的离散实时线性动态逻辑(Real-Time Linear Dynamic Logic,RTLDL);然后使用类似程序控制流标记的方法为RTLDL公式定义起止标记,根据起止标记关系构造时态测试器,提出基于时态测试器的RTLDL符号化模型检测算法;最后基于翻译的方法在模型检测器NuXmv上实现了所提算法,并针对护栏控制系统案例与线性动态逻辑(Linear Dynamic Logic,LDL)模型检测器MCMAS-LDLK进行实验比较。实验结果表明,无论对于LDL还是RTLDL公式的检测,提出的算法的效率均显著优于MCMAS-LDLK。     

基于时态测试器的实时分支时态逻辑模型检测

基于自动机理论的模型检测技术在形式化验证领域处于核心地位, 然而传统自动机在时态算子上不具备可组合性, 导致各种时态逻辑的模型检测算法不能有机整合.本文为了实现集成限界时态算子的实时分支时态逻辑RTCTL*的高效模型检测, 提出一种RTCTL*正时态测试器构造方法, 以及相关符号化模型检测算法.证明了所提出的RTCTL*正时态测试器构造方法是完备的.也证明了该算法时间复杂度与被验证系统呈线性关系, 与公式长度呈指数关系.我们基于JavaBDD软件包成功开发了该算法的模型检测工具MCTK 2.0.0.我们完成了MCTK与著名的符号化模型检测工具nuXmv之间的实验对比分析工作, 结果表明MCTK虽然在内存消耗上要多于nuXmv, 但是MCTK的时间复杂度双指数级小于nuXmv, 使得利用MCTK验证大规模系统的实时时态性质成为可能.     

一种液压伺服作动器工作时自振啸叫问题分析

讨论了一种机械反馈式液压伺服作动器在工作时出现自振和啸叫问题。通过对自振频率以及噪声频谱的分析,得出了力矩马达自振引起了产品的工作不稳定。针对产品故障模式,制定了减小阻尼孔以增加阻尼的方式,提高了产品的工作稳定性。     

一种数字式高温燃油控制阀的特性研究

该文提出了一种数字式高温燃油控制阀,可以实现对高温燃油的连续精确控制。首先,针对高温的恶劣工况,进行了方案设计,包括前置级伺服阀的选用、主阀阀口的设计、整阀的冷却设计,介绍了其结构组成及工作原理;之后分别对高温阀的热特性和控制特性进行了仿真分析,结果表明该方案的高温阀能够满足设计要求。     

基于Nios Ⅱ的LCD驱动IP核的设计

针对不同型号液晶屏之间的驱动差异问题,提出一种基于Nios Ⅱ的LCD驱动的IP核设计方法.研究基于NIOS 11的LCD驱动IP核的体系结构及其软件实现过程.经过测试,所设计的LCD驱动IP核能够应用于不同型号的液晶屏,且运行稳定.     

基于模糊识别的汽车目标识别研究与实现

本文结合实际路面状况,将模糊模式识别技术应用到汽车识别中,对汽车特征进行分析,设计了适用于高速公路汽车防撞系统的汽车目标模糊识别算法,并完成相关的系统软硬件设计与实现.     

滑阀柔性直接驱动技术研究

数字伺服阀是未来伺服阀发展的一个重要方向。数字伺服阀大多采用驱动元件直接驱动阀芯滑动的方式,直驱方式的不同很大程度上决定了阀芯滑动的灵活性,进而影响整阀的分辨率。对滑阀柔性直接驱动技术进行了深入的理论及仿真分析,并进行了相应的试验验证,最终给出了结论。     

偏导射流液压放大器流量增益非线性研究

偏导射流液压放大器是偏导射流伺服阀中的核心组件,其性能一定程度上决定了整阀性能,流量增益是偏导射流液压放大器的一项关键特性。通过定性分析及理论推导相结合的方式,得出了偏导射流液压放大器流量增益非线性模型,该非线性与偏导板喷射口宽度及分流劈尖宽度有关。当偏导板位移较小时,流量增益为恒值;当偏导板位移达到喷射口宽度及分流劈尖宽度之和的一半时,偏导射流液压放大器的流量特性达到饱和。最后,通过对实物进行测试验证了模型的正确性。