媒体处理器软硬件协同仿真验证平台

为了加快媒体处理器设计的软硬件协同仿真速度,基于可配置平台的软硬件协同设计方法,建立了一个通用媒体处理器的软硬件协同仿真和验证平台.该平台由可配置的硬件子平台和软件子平台组成,通过平台的配置性和重用性来进行媒体处理器设计的验证.采用此平台进行了32位媒体数字信号处理器MediaDSP3200的功能验证和应用程序开发.实验结果表明,该平台加快了媒体处理器设计的仿真验证过程,与硬件描述语言(HDL)软件仿真器相比,平台仿真速度快7～15万倍;利用软件子平台对硬件子平台的控制,实现了硬件仿真验证中难以实现的调试功能.     

Chisel构建处理器模型的功能验证方法研究

随着航空硬件设计复杂度的提高，芯片验证技术已经成为了芯片设计的难点。为了有效缩短设计流程的总体工作时间，有必要在占据设计大量时间的验证中，研究出快速寻找设计错误的方法。被测设计是兼容ARM V4指令集架构(instruction set architecture, ISA)的处理器模型ARMChisel,该处理器模型采用新型的硬件语言Chisel构建，是一个具有高复杂性的硬件设计。基于这一嵌入式处理器模型：(1)设计了支持ARM V4 ISA架构全部指令的随机指令生成器，提高了生成测试激励的速度；(2)根据新型构建语言Chisel的特点，针对被测处理器模型设计了Chisel层面初级验证、覆盖率快速验证、直接测试验证和复杂应用程序验证策略，确保达到预期的覆盖率；(3)在Chisel环境和Verilog环境中搭建了基于嵌入式处理器模型的测试平台，测试平台收集覆盖率同时能快速准确地发现错误并定位错误，提高了验证速度。采用FPGA(field programmable gute array)方法加速大型应用程序的验证，缩短了验证周期。     

一种能自动均衡处理器负荷的仿真模型调度方案

本文针对目前采用序贯模块法，仿真开发环境在模型调度方面普遍存在的缺点，提出了一种新的模型调度方案，这种方案是基于可抢断式多线程并发机制的，能以不同频率执行模块，并能自动均衡处理器负荷。     

基于域划分的嵌入式处理器代码压缩方法

为了提高基于域划分的代码压缩方法的压缩率,在传统的位置模型的基础上,挖掘了不同类型指令内部符号间的相关性,提出了一种新的相关模型--类型模型.综合位置模型和类型模型,进一步得到另一种相关模型--混合模型.提出了一种使用混合模型,采用霍夫曼编码的代码压缩方法以及相应的低开销硬件解压缩实现方案.以自主研发的16位嵌入式数字信号处理器（DSP）SPOCK指令集为例,对OggVorbis测试压缩性能.实验结果表明,使用混合模型在少量硬件代价下对SPOCK指令集的压缩率达到53.16%,比传统的位置模型方法提高了12%~14%     

仿真模型验证方法与程序设计

仿真模型验证是建模和仿真的一个重要方面.对现有的模型验证方法进行了分析比较,并选择其中的性能指标关联分析和频谱估计方法,包括TIC不等式系数法、灰色关联分析法、直接频谱法、基于Burg算法的最大熵谱估计法和基于Marple算法的最大熵谱估计法这几种典型的模型验证方法,用C语言进行编程和设计.并通过实例说明了各种不同模型验证方法的验模过程.结果证明了程序的可行性,同时也表明了验证模型时最好综合采用多种方法.     

航空发动机数控系统的板级协同仿真

从工程应用的角度出发,结合航空发动机数控系统核心电路的特点,提出了数控系统处理器模块板级协同仿真的方法。建立了80386EX模型和特殊器件的高精度逻辑器件仿真模型,使模型与实际芯片特性相符,并具有可升级能力。编写处理器控制语言程序,结合软件算法模型,解决了板级仿真模型完备性与运行效率的矛盾。通过核心机控制器CPU模块仿真过程,讨论了现代板级仿真方法在付诸实施时面临的问题及解决方法。仿真的处理器模块在实际运用中验证了所采用的设计思路的合理性及具体实施细节的正确性。     

LTS仿真模型组合验证方法

为提高复杂仿真系统的开发效率和降低开发成本,提出了基于标签转移系统LTS的仿真模型组合验证方法。该方法在组合仿真模型的行为表示中引入时间因素,并将执行序列表示为LTS,通过将表示组合仿真模型行为的LTS进行比较,得出组合仿真模型的有效性。最后给出了作战坦克修理所实例,结果表明,该方法能够有效验证仿真模型可组合问题。     

系统仿真模型精度的分析与验证

模型精度对仿真置信度有决定性的影响。本文综合分析了影响仿真精度的各种因素,给出了仿真模型精度验证的策略、标准、验证方案、验证技术及方法选择,重点介绍、采用了优化时间历程匹配方法,结合飞行器仿真进行模型的验证计算。结果表明,这是一种行之有效的方法。它对提高仿真模型检验置信度等级与后续模型修正提供了新思路。     

系统级描述语言SystemC到时间Petri网的转换技术

SystemC作为一种系统级描述语言能够同时描述硬件和软件,但缺乏形式化分析的手段.针对其存在的问题,提出引入Petri网的设想,通过分析了SystemC程序本身的结构特点,指出其主要由顺序、分支、循环以及并发等结构组成,并分别给出与Petri网的对应关系.同时提出了由SystemC程序到时间Petri网的转换方法.使用Petri网的工具对并发程序进行分析,将SystemC程序转换成时间Petri网,为基于SystemC的系统设计提供形式化的分析方法.并应用Petri网的可达图检测出原SystemC程序中的死锁,该转换方法的有效性达到了引入形式化方法的目的.     

基于嵌入式处理器及FPGA的LCAS实现

针对目前多业务传送平台产品中链路动态带宽调整机制(LCAC)功能模块实现的困难,提出了一种基于嵌入式处理器和现场可编程门阵列(FPGA)的软硬件结合的LCAS实现方案,并对其进行了功能仿真和基于FPGA的综合.仿真结果表明,这种软件实现协议的主体和硬件实现接口操作的方案具有极大的灵活性和高效性.     

SCSD在SoC原型验证中的应用及其改进

以软件编译式系统设计方法学为基础,提出了片上系统(SoC)的原型验证流程,并用Handel-C描述SoC原型,直接实现在原型硬件上．为了验证该流程,用SCSD的软件工具、RC1000和RC200搭建了一个SoC原型验证系统的样机,在样机上完成了Lena图像处理SoC的原型验证．在反复试验的基础上,改进了SoC原型验证流程,并设计出了新的原型电路板．     

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.     

岩石矿物细胞元模型的精细模拟试验验证

根据岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法的基本思想,运用非均质岩石材料精细模拟试验方法,完成了考虑2类不同矿物细胞元构成的非均质岩石精细模型试件的制作,利用非均质岩石模型试件进行了单轴压缩研究,并结合数值模拟相关研究结果进行分析.结果表明,非均质岩石材料的变形特征由其组成矿物细胞元的变形特征决定;非均质岩石模型试件的弹性模量、极限强度等力学参数受矿物细胞元的影响较大;非均质岩石材料的宏观力学参数可用细观力学参数的平均值来表示,验证了运用数值模拟方法进行非均质岩石材料力学特性研究中的相关结论,为利用岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法进行岩石材料非均质特性的研究提供了物理试验支撑.     

媒体处理器视频哈夫曼解码快速算法

为了提高视频处理中哈夫曼解码的性能,从减少比特操作、提高处理器内存利用率的角度出发,设计了2种不同的数据结构进行哈夫曼码表的组织,提出了一种新的并行分步查表算法,对Ishii的并行查表法进行了改进.实验结果表明,采用新算法及其内存优化策略,以哈夫曼解码性能较少下降的代价,内存开销得到大幅降低.新算法比常用的分步查表算法的解码效率有较大提升,对MPEG系列、H.26X系列等视频压缩标准具有普适性.     

A new model for verification

Formal verification is playing a significant role in IC design.However,the common models for verification either have their complexity problems or have applicable limitations.In order to overcome the deficiencies,a novel model-WGL(Weighted Generalized List)is proposed,which is based on the general-list decomposition of polynomials,with three different weights and manipulation rules introduced to effect node sharing and the canonicity.Timing parameters and operations on them are also considered.Examples show the word-level WGL is the only model to linearly represent the common word-level functions and the bit-level WGL is especially suitable for arithmetic intensive circuits.The model is proved to be a uniform and efficient model for both bit-level and word-level functions.Then based on the WGL model,a backward-construction verification approach is proposed,which reduces time and space complexity for multipliers to polynomial complexity(time complexity is less than O(n3.6)and space complexity is less than O(n1.5))without hierarchical partitioning.Both the model and the verification method show their theoretical and applicable significance in IC design.     

一种SAR成像快速算法及其并行实现

提出了一种新的实时合成孔径雷达成像快速算法，减少了合成孔径雷达成像中压缩处理的运算量．对任意长度的序列采用了填零-分解快速傅里叶变换方法，并优化了补零参数和分解方式，使得压缩处理算法的运算量最小化．此算法在并行多处理器上实现了合成孔径雷达实时成像，提高了成像处理速度，减少了成像迟延。     

基于ADSP的视频SoC验证方案及其接口的设计

视频SoC规模的飞速增长,给FPGA验证带来了很大的挑战,大容量的外部SDRAM以及更多的外设模块的采用,不但增加了硬件的复杂度,也给相应驱动程序的调试带来了很大的难度.为了全面有效地进行FPGA验证,提出了一种在SoC验证平台中利用ADSP-BF537作为处理器的验证方案,并重点介绍了ADSP外部Memory总线和SoC系统总线(AHB)转换模块的设计.该方案已成功运用于视频SoC的验证系统中,既降低了开发成本,又提高了系统验证的效率和功能的完整性.     

基于调试异常模型的嵌入式处理器片上调试设计

针对调试的可移植性,建立同流水相关的精确调试异常模型,模型通过增加调试中断、单步、软硬件断点等精确调试异常的产生和处理机制、片外调试存储空间以及基于JTAG(joint test action group)的快速通信协议,实现一种通过JTAG接口的嵌入式处理器核的片上调试方案.该调试模型在嵌入式处理器RISC32E核的应用实现表明,它具有良好的可观察性和可控制性,并且该模型的应用不局限于六级流水结构的微处理器,还可以方便地推广到其他流水结构的微处理器.对比调试过程中的一些基本调试操作开销,该调试方案具有较高的调试效率.     

基于开关函数的光伏并网发电建模与仿真

采用两级式光伏并网发电系统,利用开关函数建模法,结合KCL和KVL定律导出其状态变量的微分方程,建立了光伏并网发电系统的整体数学模型;并采用相应的控制方法,搭建了包含光伏阵列、具有最大功率跟踪功能的升压斩波器、逆变器及其控制系统的并网光伏发电系统的仿真模型.     

脉冲神经网络的快速仿真方法

针对由SRM(Spike response model)神经元构成的网络,在限制SRM模型参数的基础上,提出了一种事件驱动脉冲神经网络(Spiking neural network,SNN)仿真的具体设计方法。计算机仿真结果表明:与时钟驱动的仿真方法相比,事件驱动的方法大大提高了SNN的仿真速度,并且可以得到更精确的脉冲发放时间。