基于VHDL语言的控制器设计与验证

介绍了设计与MCS8051微处理器指令集完全兼容的微处理器芯片的方法和过程。 设计中采用自上而下的结构化设计方法。利用VHDL语言对目标芯片进行描述仿真，逐步细化 ，最后综合成逻辑级的网表。该文中重点介绍了VHDL结构化层次设计、FPGA验证以及在RTL 级利用VHDL语言对控制器单元的设计。     

MPEG-2/4 AAC 音频编码模块的验证

先进音频编码(Advanced Audio Coding,AAC)以其多声道、多采样率、高压缩比、音质好等特点被广泛使用.文中首先介绍了 MPEG-2/4 AAC 音频编码技术;接着基于 MPEG-2/4 AAC 音频编码原理,开发了时钟复位、寄存器配置和音频数据收发的 BFM 模型,搭建了音频编码模块的 RTL 级虚拟验证平台,同时归纳了验证项;最后基于此验证平台和验证项,对设计进行了全面的仿真验证.实践证明该验证方法效率高、收敛快、覆盖率高,取得了较好的效果,为后续的 FPGA平台验证和芯片应用提供了有力的保证.     

多重覆盖率导向结合断言的FPGA验证方法研究及应用

首先介绍多重覆盖率导向结合断言的FPGA(Field Programmable Gate Array)验证方法,然后以FPGA总线仲裁器的功能验证为背景,制定了FPGA总线仲裁器模块的验证策略和验证计划,并利用多重覆盖率导向结合断言的验证方法对FPGA总线仲裁器模块进行实际验证。实验结果表明,该方法可以有效地保证验证的充分性,缩短功能验证的时间。     

MPEG-2／4AAC音频编码模块的验证

先进音频编码（AdvancedAudioCoding,AAC）以其多声道、多采样率、高压缩比、音质好等特点被广泛使用。文中首先介绍了MPEG-2／4AAC音频编码技术;接着基于MPEG-2／4AAC音频编码原理,开发了时钟复位、寄存器配置和音频数据收发的BFM模型,搭建了音频编码模块的RTL级虚拟验证平台,同时归纳了验证项;最后基于此验证平台和验证项,对设计进行了全面的仿真验证。实践证明该验证方法效率高、收敛快、覆盖率高,取得了较好的效果,为后续的FPGA平台验证和芯片应用提供了有力的保证。     

通用处理器设计中硬件仿真验证

基于动态的RTL仿真依然是验证超大规模集成电路的主要方法。在使用动态仿真方法对通用微处理器这样大规模的设计进行功能验证时仿真速度成为了瓶颈,通常的解决方案是使用FPGA进行硬件的物理原型仿真,使用FPGA可以在较短的时间内测试大量的测试向量,但是使用FPGA物理原型验证的可调试很差。针对这一主要问题,提出了三级的层次化仿真验证环境,使用硬件仿真器的仿真加速作为中间层的解决方案,即可以提高仿真速度,也提供了良好的调试环境。同时针对大规模设计多片FPGA逻辑划分提出了改进的K—L算法,优化了FPGA的利用率和片间五连。     

Matlab/simulink在FPGA设计中的应用

文中首先分析了MATLAB/Simulink中DSP Builder模块库在FPGA设计中优点,然后结合FSK信号的产生原理,给出了如何利用DSP Builder模块库建立FSK信号发生器模型,以及对FSK信号发生器模型进行算法级仿真和生成VHDL语言的方法,并在modelsim中对FSK信号发生器进行RTL级仿真,最后介绍了在FPGA芯片中实现FSK信号发生器的设计方法.     

Matlab/simulink在FPGA设计中的应用

文中首先分析了MATLAB/Simulink中DSPBuilder模块库在FPGA设计中优点,然后结合FSK信号的产生原理,给出了如何利用DSPBuilder模块库建立FSK信号发生器模型,以及对FSK信号发生器模型进行算法级仿真和生成VHDL语言的方法,并在modelsim中对FSK信号发生器进行RTL级仿真,最后介绍了在FPGA芯片中实现FSK信号发生器的设计方法。     

USB 1.1主机控制器IP核设计与实现

首先给出了USB主机控制器的设计原理、模块划分及每个模块的功能。然后说明了该IP核在Modelsim SE中的功能仿真和FPGA验证环境。     

“申威-1 号”高性能微处理器的功能验证

微处理器设计日趋复杂,如何对微处理器设计进行有效而充分的验证,成为芯片流片成功的关键因素之一.在介绍微处理器功能验证的一般理论和方法的基础上,介绍了“申威-1 号”高性能微处理器的功能验证所采用的验证策略及各种验证方法.RTL(register transfer level)级验证是功能验证的重点,模拟验证是“申威-1 号”RTL 级验证的主要验证手段.详细介绍了如何综合采用多种验证技术来解决RTL 级模拟验证的几个关键问题:高质量测试激励生成、模拟结果正确性的快速判断以及验证覆盖率目标的实现.最后对各种验证方法所取得的验证效果进行了分析.     

覆盖率导向的WTB控制器功能验证方法

随着单芯片集成度的迅速提高,硬件验证在系统设计中占有越来越重要的地位.仅由设计者完成的模块级验证已经不能够保障流片成功率,需要在验证方法学指导下采用多种先进有效的验证技术和工具,帮助设计者尽可能早地发现和修改设计缺陷.本文详细介绍了在验证方法学VMM指导下,基于IEC61375-1标准的规定,设计分层次的验证环境,对绞线式列车总线控制器进行RTL和参考模型联合仿真的功能验证技术.通过可重用VMM库和随机化函数及基于断言的验证方法,编写高效、可重用的验证平台,以提高验证效率和覆盖率.实验表明,采用覆盖率导向的验证方法可有效地减少验证工作量和验证时间,提高验证质量.     

一种具有不平等差错保护能力的TURBO码

根据Turbo码编码器的组成及码序列交织的原理,使用具有Smile属性的Helical交织器,研究了在同一块数据内部不同位置具有不平等差错保护能力的4状态1／3码率TURBO码,分析了不平等差错保护能力的分布规律和产生原因,给出了在高斯白噪声信道下的误码率。通过合理地使用具有较高差错保护能力的信息位可以使通信系统的性能得到提高。     

实现PC机与多台单片机实时通讯的新方法

本文根据实际应用系统，介绍了一种ＩＢＭ－ＰＣ微机与ＭＣＳ－５１单片机多机系统实时通讯的新方法，并用ＴＵ ＲＢＯＣ语言编程实现，详细讨论了通讯的实现原理及软件设计思想。     

微型集散系统通用过程控制软件包

本文给出一种新的基于ＭＣＳ－５１单片机集散系统通用过程控制软件包的设计原理及其实施方法。文中重点地阐述了微型集散系统的构在民，通用过程控制软件的自动生成，主要数据结构与程序结构，实现方法及关键技术等。本软件包是采用ＴＵＲＢＯＣ２．０版本和ＭＣＳ－５１泄编语言编程的，并通过了ＭＣＳ－５１组合软件的编译，形成了可用的目标码程序系统。     

一种遥感目标提取新方法

提出了一种简单实用的目标提取方法:光谱排序编码法。光谱排序编码法就是在对目标光谱与地物光谱按光谱强度大小进行排序的基础上,计算两条光谱曲线的相似度,然后,根据相似度与误差范围进行编码,从而达到识别目标的目的。文章详细介绍了算法提出的背景、原理并对算法的精度进行多种地物类型对比验证,试验结果表明算法最高精度的平均值为0.95,是一种有效的目标提取算法。     

超标量TURB052嵌入式微处理器结构设计

介绍了TURBO52的研究背景及技术路线,在保持对经典8051指令集后向兼容的前题下,通过重新进行结构设计来提高系统性能。介绍了指令流水线的结构设计,包括两路超标量结构、分支预测、动态执行和存储管理。在FPGA上运行真实控制系统应用程序测试表明,在相同工作频率下运行一系列系统软件可达经典8051的30倍以上,最高指令吞吐率每时钟周期两条指令。但由于未实现三级存储体系和数据高速缓存,工作在100 MHz以上性能的提升会受限。     

用LTL模型检验的方法验证SpaceWire检错机制

SpaceWire是应用于航空航天领域的高速通信总线协议,对SpaceWire设计正确性与可靠性要求极高,由于传统的验证方法,存在不完备性等缺陷,对SpaceWire的严格验证一直是备受关注的问题之一。模型检验以其验证的完备性得到设计人员的重视。提出用线性时态逻辑（LTL）模型检验的方法验证SpaceWire系统的检错机制。在检错模块中,该方法与用分支时态逻辑（CTL）验证方法相比,BDD分配数和状态数明显减少,提高了验证效率,还验证了错误优先级;对检错模块处理的五种错误的发生进行验证,验证结果均为正确。该方法实现了对检错机制的完备性验证。     

基于线性误差断言的推理方法

误差在系统中是普遍存在的。在安全关键系统中,对误差的定量分析是必要的,而以往的推理验证方法较少考虑误差。误差通常用区间数来刻画,从而推广了线性断言,并给出了线性误差断言的概念。此外,结合凸集的性质,提出了求解线性误差断言顶点的具体方法,并验证了该方法的正确性。通过分析相关概念及定理,将判断线性误差断言之间的蕴含关系的问题转化为前驱断言的顶点是否被包含在后驱断言的零点集的判断问题,从而给出了判断线性误差断言的蕴含关系的具体方法步骤,且该方法易于在计算机上编程实现。最后,给出该方法在火车加速状态上的应用,并且用大量随机实例测试了该方法的正确性。与不含误差语义的推理方法相比,该方法在含误差参数的系统的推理验证领域是有优势的。     

Computation of Sharp Rigorous Componentwise Error Bounds for the Approximate Solutions of Systems of Linear Equations

This paper is concerned with the problem of verifying the accuracy of approximate solutions of systems of linear equations. Recently, fast algorithms for calculating guaranteed error bounds of computed solutions of systems of linear equations have been proposed using the rounding mode controlled verification method and the residual iterative verification method. In this paper, a new verification method for systems of linear equations is proposed. Using this verification method, componentwise verified error bounds of approximate solutions of systems of linear equations can be calculated. Numerical results are presented to illustrate that it is possible to get very sharp error bounds of computed solutions of systems of linear equations whose coefficient matrices are symmetric and positive definite.     

移动机器人室内无源RFID定位方法及实现

为提高室内机器人的定位精度,提出一种无源RFID的室内移动机器人定位方法。RFID标签采用蜂窝排布模型,提高读卡器检测效率;对RSSI定位方法按工程实际提出了校正模型,同时针对多信标定位最优值寻优的问题,引入微分进化算法对位置坐标进行求解;在[(4×4) m2]场地内进行了验证,实验结果表明,较极大似然估计具有更高的定位精度,绝对误差小于10.16 cm;较标准遗传算法能够在更少的迭代步内获得最优值,平均节省37%的计算时间。     

一个基于逆向搜索的分布式证书路径构建算法

数字证书的验证是公钥基础设施(PKI)安全实施的关键,PKIX规定证书的验证一般分为证书路径的构建和证书路径的验证这2个步骤,然而标准中对证书路径的构建方法未加阐释,该文在分析了现有证书路径构建算法的基础上,提出了一个基于逆向搜索的分布式证书路径构建算法。