晶振与继电器多通道高精度可程控自动测试仪

为提高晶振与时间继电器的测试效率,实现仪器的便携性与可程控特性,设计了一种基于FPGA和LM3S8962的高精度智能化测试仪。该仪器可以同时接收八路输入信号,自动测试完毕后,在TFT液晶屏上实时显示测量结果、绝对误差和相对误差。实验表明,测试仪具有较小的测量不确定度和较高的工作效率。     

基于高层次综合的SVPWM算法设计与验证

针对多电机高速并行控制需求,以Xilinx的K7系列FPGA为主控平台,在Vivado开发环境中,采用高层次综合(High Level Synthesis,HLS)技术,搭建永磁同步电机系统电流环及SVPWM算法IP核,结合模拟量采集和PWM输出IP核,实现了全并行化的电机控制系统算法,建立了仿真模型,对算法的精度、资...     

高层次综合技术在遥测地面站数据处理中的应用

针对遥测地面站所接收的遥测数据的数据结构复杂,使用FPGA实现遥测数据处理难度较大的问题,提出了基于高层次综合技术的地面站遥测数据处理方法;相对于传统的RTL实现方式,利用高层次综合技术,在实现同等功能的条件下,能够有效缩短FPGA设计、开发周期;经测试,使用高层次综合技术对遥测数据进行处理,其代码量仅为RTL实现方式的1/10至1/20,代码开发周期缩仅为RTL实现方式的1/4至1/10,且代码运行效率并无明显降低.     

基于虚拟仪器的晶振频率测量系统的设计

本文阐述了一个基于LabVIEW软件的晶振频率测量系统的硬件原理,介绍了使用LabVIEW软件对该测量系统进行控制以及与PC机之间进行数据交换的设计过程,系统的讲述了使用LabVIEW软件与计算机底层通信的方法,实现了虚拟计数器的软硬件设计并进行了计数实验.     

基于FPGA的高性能可编程数据平面研究综述

可编程数据平面(PDP)一方面支持网络应用的卸载与加速, 给网络应用带来了革命性的发展机遇; 另一方面支持新协议、新服务的快速实现和部署, 促进了网络创新和演进, 是近年来网络领域的研究热点. FPGA因其通用的计算架构、丰富的片内资源和扩展接口提供了多种可编程数据平面的具体实现, 支持更广范围的应用场景. 同时, FPGA还为探索更通用的可编程数据平面抽象提供了可能. 因此, 基于FPGA的可编程数据平面受到了学术界与产业界的广泛关注. 首先分类别阐述基于FPGA的可编程数据平面(F-PDP)抽象. 接着, 介绍基于F-PDP快速构建网络应用的关键技术的研究进展. 之后, 介绍基于F-PDP的新型可编程网络设备. 此外, 从提升网络性能、构建网络测量框架以及部署网络安全应用这3个方面, 详细梳理近年来基于F-PDP的应用研究成果. 最后, 探讨F-PDP未来可能的研究趋势.     

利用FPGA实现的可编程综合采样器

给出了一种利用大规模可编程逻辑GPGA来实现特殊应用中所需的可编程综合采样器的实现方式。     

基于高层次综合的AES算法研究与设计

由于对广泛使用的AES算法的性能要求越来越高,基于软件的密码算法已经越来越难以满足高吞吐量密码破解的需求,因此越来越多的算法利用现场可编程逻辑门阵列（FPGA）平台进行加速。针对AES算法在FPGA硬件上存在的开发复杂度高且开发周期长等问题,采用高层次综合（HLS）设计方法,使用高级程序语言描述并设计AES硬件加速算法。首先利用循环展开等提高运算并行度;其次使用资源平衡技术进行优化,充分利用片上存储和电路资源;最后添加全流水结构,提高整体设计的时钟频率和吞吐量,同时也详细对比分析基准设计、利用结构展开、资源均衡以及流水线优化方法的设计。经过实验表明,在Xilinx xc7z020clg484 FPGA芯片上,最终AES算法的时钟频率最高达到127.06 MHz,而吞吐量达到了16.26 Gb/s,较之基准的AES设计,性能提升了三个数量级。     

基于LabVIEW的恒温晶振自动测试系统

在一些恶劣环境条件下,恒温晶振以其出色的频率稳定性指标发挥着重要作用.论文基于LabVIEW语言和矩阵开关研发了一套恒温晶振测试系统,该系统兼容IE488、UDP、RS485等多种通信协议,单批最多可实现16只恒温晶振在不同温度下的频率和电流的测试,该系统开发周期短、部署灵活、成本低廉.     

面向高性能图计算的高效高层次综合方法

图计算已成为大数据处理领域的主流应用, 采用特定硬件加速可以显著提高图计算的性能和能效.众所周知, 硬件代码的编写和验证十分耗时, 尽管通用高层次综合(high level synthesis, HLS)系统允许用户使用高级语言(如C语言)特性自动生成硬件结构, 但是对于图计算这种不规则算法, 其仍缺乏有效的并行性和访存技术支撑, 存在综合效果不理想、效率不高等突出问题.提出一种面向图计算的高效HLS方法, 结合图算法嵌套循环、随机访存、数据冲突以及幂律分布等特性, 采用数据流架构实现高效的并行流水线, 保证处理单元的负载均衡.通过提供的编程原语, 提出的方法可将通用图算法转化为模块化的数据流中间表示形式, 进而映射到参数化的硬件模板.在Xilinx Virtex UltraScale+XCVU9P的实现验证了方法的正确性, 不同类型的图算法在多个数据集上的实验结果表明, 相比国际上通用的Spatial HLS系统, 提出的方法可达到7.9~30.6倍的性能提升.     

数字系统的高层次综合

数字系统高层次综合是指从抽象的行为特性描述到寄存器传输级结构描述的转换。它是一种实用的、有效的数字系统设计方法。本文介绍数字系统的表示,并概括叙述高层次综合的主要任务、高层次综合技术的发展和现状以及存在的一些问题。     

一种基于遗传算法的高层次测试综合方法

提出一种基于遗传算法的高层次测试综合方法,在进行各种资源分配的过程中同时考虑可测性问题。该方法主要的特点在于提出了一种新颖的染色体编码方法,并设计了相应的遗传操作,避免了在进化过程中不可行解的产生。实验结果表明了算法在可测性方面的有效性。     

一种程控变频电源GPIB接口的设计与实现

介绍一种基于FPGA的程控变频电源GPIB接口设计方法,采用VHDL语言在XC3S400芯片上实现专用接口芯片NAT7210的功能.介绍了程控变频电源控制电路和FPGA实现的功能块框图,并给出了讲者接口功能的状态转换图及其实现方法,最后介绍了在PIC24单片机上实现GPIB驱动的设计方法.     

用CPLD设计高精度超声液位检测系统

为了稳定、精确地测量液位,通过运用复杂可编程逻辑器件控制超声波的发射和接收以及单片机进行数据运算的方法设计了超声波液位检测系统,该系统测量误差远远小于1mm。     

基于可编程器件FPGA的控温电路仿真设计

为了解决目前FPGA在控温电路中的设计难题,使可编程器件FPGA更好地为广大编程技术人员所掌握,在方法上采用对时间计数器（时钟）、状态机（时序电路）、显示驱动、输入输出信号和相应管脚等设置的编程,使用verilog语言设计控制器来实现对整机电路的控制,用开发系统下载芯片进行功能检查并完成调试仿真（检查仿真波形）,详细描述控制事件的处理过程,并通过实例演示了该方法的实际效果。对于从事FPGA的研发技术人员在控温电路的设计思路上将提供一定的帮助。     

计算机自适应考试的若干研究

本文主要介绍了什么是计算机自适应考试并简单比较了传统计算机考试和计算机自适应考试的区别,然后叙述了计算机自适应考试的考试成绩是如何获取的,最后得出结论,之所以现在世界上越来越多的考试采用计算机自适应考试是因为他有很多的优点。     

倒立摆系统自适应高阶微分反馈控制

利用提取的系统高阶微分信息,提出了自适应高阶微分反馈控制器.某种程度上该控制器不依赖于单输入单输出(SISO)非线性仿射系统的模型.并且分析了闭环系统的稳定性和鲁棒性.通过将摆角方程的位移加速度看作是控制输入,将倒立摆系统转化成相互影响的两个SISO仿射系统,从而用两个串级高阶微分反馈控制器成功地实现了倒立摆系统的镇定与调节.数字仿真表明,控制器对摆的基准模型实现了较为满意的控制,而且该控制方法对非线性摩擦项,对摆长、摆质量、小车质量等参数变化以及外扰动具有强鲁棒性.     

基于遗传算法的Vivado HLS硬件加速

为适应当前“大数据+深度模型”时代的到来,利用FPGA进行各种算法的硬件加速为其提供了一种可行的解决方案. 本文利用Vivado HLS工具,基于遗传算法设计了一套智能硬件加速架构,编程实现自动生成tcl文件、自动调用HLS工具完成仿真和提取报表中的数据进行分析,并对Xilinx公司所给的FIR和DCT等案例程序进行了测试. 实验中寻找到了较优的解决方案,效率相比人工不断尝试的方法有了数量级的提升,满足了当前一般算法在硬件加速的通用性.     

在可编程图形硬件上实现图像高动态范围压缩

通过在亮度图像梯度域上对大梯度进行衰减,压缩图像亮度的动态范围,可以使高动态范围图像在被显示时,既能够适应常规的显示硬件,同时又充分保留原始图像的细节信息,使得图像在被观察时能够重现真实场景的亮度效果。文中采用适合由图形处理器加速的快速算法,将整个处理过程通过可编程图形硬件实现,建立快速的图像动态范围压缩技术,建立起适用于高动态范围图像显示的实时应用框架,使之不仅适用于基于图像的动态范围调整的绝大部分情况,还能够成为各种交互式图形应用的核心技术之一。