32位RISC中存储管理单元的设计

多任务处理要求在处理器中集成片上的存储管理单元 ( MMU) ,支持虚拟存储管理 ,通过硬件 MMU把虚地址转换成物理地址。提出了 32位超标量 RISC微处理器的 MMU体系结构 ,论述了逻辑地址到物理地址转换的 3种机制以及相应的存储保护和异常处理 ;着重讨论 TLB( Translation Lookaside Buffer)的设计原则 ,并对其 3种设计结构进行分析比较 ,优化了 TLB的组织结构 ;给出了 MMU的组成、数据通路、控制通路 ,解决了速度瓶颈 ,满足了芯片的设计要求。整个芯片用 TSMC 0 .2 5μm工艺实现 ,芯片面积为 5 mm× 5 mm,主频为 66MHz。     

基于高速缓存资源共享的TLB设计方法

针对嵌入式处理器中旁路转换缓冲（TLB）功耗和面积显著的问题,提出一种共享高速缓存硬件资源的低功耗TLB设计方法,消除了传统方法中TLB存储器的硬件资源及静态功耗.该方法通过设立两级TLB低功耗架构和缓存地址映射表,有效减少TLB的访问次数,降低了功耗;利用高速缓存的结构特性动态扩展TLB表项,扩大对物理内存的映射范围,提升TLB命中率.进一步提出了一种复用缓存替换策略的TLB表项的编码加锁方法,减少页面抖动,缓和TLB表项与指令、数据的资源冲突.实验结果表明:与传统的TLB设计相比,应用本方法的嵌入式处理器的功耗下降28.11%,面积减少21.58%.     

军转民推广技术

嵌入式32位高性能SoC关键技术 技术开发单位 中国电子科技集团公司第四十七研究所 技术简介 目前,系统级芯片(SoC)已广泛应用于通用控制、移动通讯、便携式设备、消费电子等领域.中国电子科技集团公司第四十七研究所依托近年来承担的各类科研项目,已经掌握了嵌入式32位高性能SoC的架构设计、系统级设计验证、系统互连、软硬件协同验证、物理设计、电路测试、应用验证等关键技术,搭建了SoC设计、软硬件协同验证、65nm物理设计、电路测试应用验证等技术平台,研制出了嵌入式32位高性能SoC样品电路,开发出了演示验证系统,还可根据用户需求进行不同功能的SoC电路的研发.该项目为《军用技术转民用推广目录(2016年度)》中电子信息领域的推荐项目.     

嵌入式Linux操作系统的研究

在Linux内核以及Linux应用环境的研究基础上,采用操作系统模块分解改进的方法,实现在不同系统芯片(system on chip,SoC)硬件平台上可运行的嵌入式Linux操作系统.分解改进的模块包括:启动代码的平台相关性移植;内存管理模块无内存管理单元(memory management unit,MMU)支持的设计;进程调度模块的实时性改进;文件系统小型化设计.这些模块可以根据需求进行组合来满足不同的开发板和应用.此外,对嵌入式Linux开发方式做了总结.完成了在两个不同体系结构硬件平台上嵌入式Linux的原型系统.测试数据表明,改进后的Lin-ux可以满足嵌入式运行环境的需求,并且可以稳定地提供一定功能的应用服务.     

层次化互连结构的EVMPSoC设计与实现

为满足计算密集且数据带宽大的混合多媒体应用在嵌入式系统中的实现需求,介绍了一款采用层次化互连结构的异构多核嵌入式可视媒体处理系统芯片(EVMPSoC)的设计与实现方法.该SoC芯片由一个32位嵌入式RSIC主处理器EPStar3和两个应用定制指令集的SIMD协处理器核组成,采用层次化高低速总线和多通道双位宽并行访存结构...     

基于两级过滤的时间序列近似查询

针对现有的近似查询模型对查询精度的可控性较差,后续处理效率较低的问题,提出基于两级过滤的查询模型.通过采用不同粒度的SAX表示方法提取时间序列的字符型特征向量,可以将高维的时间序列映射到低维的特征空间;将不同粒度的特征向量以向量近似文件(VA-File)的结构进行存储,有效引入了倒排索引.在查询过程中,设计了启发式的查询过滤算法,根据粗粒度特征向量查询细粒度特征向量,实现第一级过滤;针对VA-File设计了高效的边界剪枝算法,实现第二级过滤.模型基于多粒度的SAX特征向量进行构建,可以对查询精度进行有效控制;在第二级过滤中采用的边界剪枝算法可以有效地提高后续处理的执行效率.实验结果表明,提出的查询模型具有较高的性能,对时间序列长度、kNN查询规模及数据集规模具有稳定的扩展性.     

基于IP-XACT标准的SoC集成方法

为了提高SoC集成设计效率,构建基于IP-XACT标准的CKSoC（C-SKY SoC）设计集成平台.采用自底向上的集成策略,通过IP/子系统两层复用和软硬件资源复用,依次从IP级、SoC核心系统级和SoC芯片级3个层次逐步细化完善系统平台,生成3个不同的平台：RTL仿真平台、FPGA原型仿真平台和门级网表逻辑综合环境,可以显著地提高SoC设计集成效率.双核SoC芯片设计实例展示了CKSoC设计集成平台使用与分析方法,证明了CKSoC设计集成平台的高效性与可行性.     

SCV及其在SoC验证中的应用

片上系统(System on Chip,SoC)是集成电路设计发展的趋势,验证在整个SoC设计中工作量巨大且至关重要.应用验证领域的最新成果SCV(SystemCVerification),提出了通过设计用户定义的事务接口(Transactor),对RTL(RegisterTransferLevel)级设计进行事务级验证的策略,并对一个具体的FIFO事例进行了验证.     

基于内存页面动态合并的旁路转换缓冲器设计

针对内存管理中虚拟页面和物理页面连续分配的特性,提出可对相邻页面进行动态合并的旁路转换缓冲器（TLB）设计方法.该方法的核心思想是在处理器运行过程中,通过对相邻页面的递归合并,动态扩展单个TLB表项的地址映射范围,提高TLB表项的利用率并降低TLB缺失率.在两级TLB架构中,提出基于快速uTLB（fuTLB）和影子uTLB（suTLB）动态切换的新型uTLB结构,作为两级TLB架构的一级缓存,为页面动态合并提供现场和载体,页面合并过程对软件透明.基于Mibench测试基准的实验结果表明,与filter-TLB架构相比,该页面动态合并方法可以平均降低TLB缺失率达27%.     

SoC及其IP核的设计与其在通信中的应用研究

提出现代集成电路技术中的SoC及其IP核的设计方法，在分析SoC的特点及其IP核的基本特征的基础上，给出了系统级设计软件、IP核开发流程和关键技术，并将其应用于NGN中综合业务接入系统的具有自主知识产权的集成电路设计中．     

直扩超宽带系统中基于线性约束恒模算法的多用户检测

针对超宽带室内传输环境的慢时变特性以及超宽带信号的恒模调制方式,提出了一种基于线性约束恒模算法的盲自适应多用户检测方案。该方案首次将恒模算法引入直扩超宽带系统中的多用户检测,应用盲信号处理方法推导了恒模算法在线性约束条件下的全局最优性。理论分析及仿真结果表明,与基于训练序列的自适应多用户检测相比,该方案提高了有效的信息传输容量,同时在输出信干比及误码性能方面的损失不超过3dB,有效地做到了传输容量与误码性能之间的折衷,适用于室内超宽带的多用户高速接入场合。     

分数间隔常模盲均衡算法及其性能分析

文章介绍了基于分数间隔均衡器结构(FSE)的常模算法(CMA)，讨论了该算法的基本特性及信道特征、信源分布和噪声对算法收敛性能产生的影响。     

大规模有限阵列结构快速算法

提出了一种简单有效的计算大型二维阵列雷达散射截面的新方法．利用分域全域基(SED)构建基函数,采用前后向迭代过程(FBM)解矩阵方程,并利用离散傅里叶变换(DFT)在谱域降低了矩阵向量积计算量．与广泛应用的多层快速多极子(MLFMM)方法相比,对于阵列未知量个数为N的问题,此方法在保证结果准确的前提下,使总的计算量和内存要求均由O(NlogN)降为O(N),可用于快速分析大规模的任意形状单元有限阵列．     

青岛海滨大气PM_(2.5)与PM_(10)观测

2007年5～10月在黄海海滨青岛的观测表明大气PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度呈同步变化,且变化范围较大.海陆风转换对海滨空气质量有重要影响:海风输送时空气较洁净,而陆风输送通常导致空气质量变差.PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度与相对湿度(RH%)呈显著反相关,可能与RH%较高时多为海风输送有关.海风输送条件下较高的RH%和细粒子吸湿增长可能导致了此时PM_(2.5)对PM_(10)质量载荷的贡献率(64.7%)小于在海风/陆风混合输送和陆风输送条件下的贡献率(70.9%和77.5%).PM_(2.5)占PM_(10)质量载荷的72.3%,表明细粒子贡献显著.整个观测期PM_(10)未"达标"(PM_(10) 24 h均值 < 150 μg m~(-3),空气质量"良")的观测日仅占14 7%;但PM_(2.5)未达到美国EPA标准(PM_(2.5) 24 h均值 < 35 μg m~(-3)的观测日约为68.6%,表明大气细颗粒物PM_(2.5)的达标任务尚很艰巨.     

模块化多电平换流器子模块拓扑结构对比分析

模块化多电平换流器型高压直流输电以其独特的技术优势,已成为未来电压源换流器型高压直流输电(Voltage Source Converter based HVDC)领域的发展趋势。MMC是未来高压直流输电传输系统的重要组成部分,半桥型子模块、双箝位型子模块和全桥型子模块是MMC三种主要的可选择的子模块拓扑结构。分析了MMC的通用拓扑结构及三种常见子模块的拓扑结构和工作模式,得出了不同子模块结构的特点,最后通过仿真验证了不同子模块拓扑结构的直流故障穿越能力,并对比分析了采用不同子模块拓扑结构MMC的基本特性。     

分布式环境中的通用对象请求代理结构

CORBA是OMG集团提出的新兴的开放的分布对象计算底层结构标准,是解决异构平台互操作性问题的方案之一.     

遗传算法中交叉操作研究及应用

系统的分析了遗传算法中交叉操作，得出如下结论：遗传算法中交叉操作的实质是子代个体为父代个体在小范围内进行大概率变异的结果，该范围由双亲个体分别进行与，或操作所得到的两个体决定。对该结论做出了理论证明，同时基于此思想提出了一种不含选择和变异操作的新式遗传算法Crossover GA(CGA)。将其应用到具体实例中并和几咱典型的遗传算法进行了比较，发现其性能优与同类其它算法。     

树图的 Hamilton 性质

设Ｔ（Ｇ）为连通图Ｇ的树图，若Ｇ至少有三个支撑树，且ＧＳＦ１，则Ｔ（Ｇ）是Ｅ２－Ｈａｍｉｌｔｏｎ的．     

小灵通通信网络中基站数量的限制因素

为更好地规划和优化小灵通移动通信网,本文根据PHS网络无线规划的特点,从工程上和理论上探讨了小灵通移动通信网在无线网络中规划基站数量时的三个限制因素,即最大距离限制、控制信道同时隙干扰限制和业务信道同频干扰限制,解决了目前小灵通网络在无线资源受限情况下做无线规划和优化时,对基站进行调整缺少理论指导和依据的问题。     

聚碳酸酯/ABS-g-MAH塑料合金的研究

聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料合金是目前应用很广,很具有商业化价值的合金材料.在对马来酸酐(MAH)和过氧化二苯甲酰(BPO)进行优化的基础上制备ABS-g-MAH接枝物,然后使用傅立叶红外检测马来酸酐(MAH)是否已经接枝到ABS上;再将PC与一定含量的ABS-g-MAH混合造粒,结果表明ABs-g-MAH可以提高PC的耐环境应力开裂能力及增加PC的熔体速率,而较小地降低PC的力学性能.