异步微处理器设计方法研究

随着半导体工艺的发展,同步微处理器面临的时钟分布、功耗、设计复杂性等问题日益突出,异步微处理器得到广泛的研究和关注。在分析异步握手协议与控制部件的基础上,总结了异步微处理器设计的主要方法,详细阐述了异步控制器综合、基于传统同步设计工具的异步设计方法、去同步技术等热点问题,并介绍了典型的异步微处理器。     

基于去同步技术的异步8051设计与实现

随着半导体工艺的发展,同步电路面临的时钟偏差、功耗等问题日益突出,异步设计方法得到广泛研究和关注。去同步技术可以方便地实现从同步向异步的转化,成为很有前途的异步电路设计方法。基于去同步技术设计实现了一款异步8051微控制器,着重介绍了基于去同步技术的设计流程与异步控制器设计方法。分析表明,在相同的电压、温度条件下,该异步8051性能与同步8051相当,而功耗约为1/2。     

嵌入式TFT-LCD控制器设计

针对常见TFT-LCD控制器存在体积大、显示效果差的缺点,设计一种嵌入式TFT-LCD控制器。使用双先入先出电路实现通用的MCU接口,基于时分复用技术解决读写显示缓存的问题,利用状态转移机制产生控制时序信号,并对各功能模块进行层次化设计。在ARM+FPGA硬件平台上的仿真结果表明,该控制器显示效果好、响应速度快、通用性强。     

基于USB2.0接口在线变速调焦应用系统的设计

与传统的摄影调焦系统相比较,针对焦距可以在线调整的要求,提出了基于USB接口的可在线变速调焦应用系统的设计方案,利用USB2．0接口芯片为数据传输核心,通过主机端应用程序设置调焦曲线,实现了变速调焦的功能,实验结果表明,该系统调焦曲线与理想曲线拟合度较好。拍摄已知运动轨迹的目标,达到了满意效果。     

异步128位AES算法的硬件设计

基于四相握手协议设计异步流水线,实现单轮运算内流水操作,设计轮运算启动模块和异步控制信号生成模块,满足算法多轮运算的需要。在子密钥生成模块、字节替代模块和列混合模块使用复用技术,降低了对硬件的需求。在COMS0.18μm工艺下进行综合、布局布线和仿真,与采用同样数据路径设计方法的同步电路相比,吞吐率提高了12.5%。     

一种基于FPGA实现的高速缓存设计

为了解决嵌入式实时数据采集系统中,高速采集数据量大,而处理器的处理速度有限的矛盾,保证数据不丢失并提高处理器的数据吞吐率,文中提出一种基于HGA(现场可编程门阵列)实现的最优FIFO(先入先出存储器)结构设计,它可以成倍提高数据流通速率,增加嵌入式系统的实时性.     

一种基于FPGA实现的高速缓存设计

为了解决嵌入式实时数据采集系统中,高速采集数据量大,而处理器的处理速度有限的矛盾,保证数据不丢失并提高处理器的数据吞吐率,文中提出一种基于FPGA(现场可编程门阵列)实现的最优FIFO(先入先出存储器)结构设计,它可以成倍提高数据流通速率,增加嵌入式系统的实时性。     

基于WinCE系统的FIFO数据传输程序设计

以研华 MIC-2718型数据采集板为例,介绍了采用先进先出(FIFO)技术在Windows CE.net环境下实现高速实时数据采集系统的主要方法,详细分析了从FIFO缓冲区写入和读出数据的整个过程.本设计中使用FIFO技术既提高了数据采集板的工作效率,又保证了数据采集的可靠性,经过测试,效果良好.     

基于同步EDA工具的异步电路设计流程

随着VLSI技术的迅猛发展与应用需求的不断提高,微处理器中的功耗、时钟偏移等问题越来越严重,异步电路及其设计方法受到广泛关注.异步电路设计缺乏通用商业EDA工具的支持,现有的基于同步EDA工具的异步电路设计方法存在复杂度高等问题.提出了一种新的异步电路设计流程.该流程充分利用现有同步EDA工具,通过采用多路虚拟时钟综合方法对电路进行逻辑综合,以及在后端实现时对异步控制通路进行定量延迟分析和精确延迟匹配,可以得到更加优化的电路.使用该流程在UMC 0.18μm工艺下实现了一款异步微处理器内核,实验结果表明该流程能快速有效地进行大规模异步集成电路的设计实现.     

时序逻辑电路设计的Petri网方法

1 引言 Petri网是一种系统模拟和分析的工具,它可以揭示出被模拟系统在结构和动态行为方面信息,利用这些信息可以对被模拟系统进行性能评估并提出改进系统的建议,从而设计出一个高质量的实际应用系统。文[1,2]利用Petri网的特性分别给出了组合逻辑电路和时序电路的Petri网分析方法,其基本思想是将已设计好的逻辑电路转化成Petri网,利用Petri网的各种分析方法(可达树、状态矩阵)进行分析。时序电路的设计是分析方法的逆过程,是根据给定的状态图或通过对设计要求的分析得到的状态图,设计出时序电路的过程;时序逻辑电路可分为同步和异步,然而采用传统的时序电路的设计方法时,即使是同步时序电路的设计也需要     

一种并行异步FIFO控制算法设计

在多种电子系统设计中,不同时钟域之间的数据传递问题往往给设计者带来严重的设计瓶颈,而采用FIFO电路可以有效的解决这一问题。因此提出了一种工作速度高、可靠性好和设计简单灵活的并行异步FIFO控制算法。把FIFO控制算法分为两部分:写FIFO控制算法和读FIFO控制算法,分别做了详细的分析和讨论。测试结果表明该算法工作原理简单,性能稳定可靠。     

基于FPGA的异步FIFO设计

在现代集成电路设计中，一个系统往往包含了多个时钟，如何在异步时钟间传递数据成为一个很重要的问题．而使用异步FIFO可以有效地解决这个问题。异步FIFO是一种在电子系统中得到广泛应用的器件．文中介绍了一种基于FPGA的异步FIFO设计方法。使用这种方法可以设计出高速、高可靠的异步FIFO。     

基于FPGA的异步FIFO设计

在现代集成电路设计中,一个系统往往包含了多个时钟,如何在异步时钟间传递数据成为一个很重要的问题,而使用异步FIFO可以有效地解决这个问题。异步FIFO是一种在电子系统中得到广泛应用的器件,文中介绍了一种基于FP-GA的异步FIFO设计方法。使用这种方法可以设计出高速、高可靠的异步FIFO。     

基于Profibus-DP的断路器多参数测控系统设计

本文针对Profibus-DP现场总线和智能低压断路器控制器技术要求，给出了一种基于Profibus-DP现场总线的智能断路器多参数测控系统设计方案，阐述了信号采集电路、温度检测与实时时钟电路、Profibus-DP总线接口模块硬件和软件的设计方法，以及多参数测控软件的算法和设计。     

基于异步委托方式的Socket通信研究

在基于TCP／IP协议的网络应用开发中,Socket是一种常用的机制。阐述在．NET中进行Socket通信开发的常用方法,通过多线程的方式实现数据流的读取和发送,并分析这种方法存在的问题。重点提出并实现一种利用异步委托方式改善通信复杂度和提高稳定性的方法。     

基于Petri网的PLC系统设计分析与远程监控

Petri网在离散事件的动态仿真中有着广泛的应用,而如何将Petri网应用到离散制造系统中具有重大的价值.以离散制造业中最常见的搬运机械手模型为基础,提出了它的Petri网模型设计方法,并且利用科学的转换方法将Petri网转化为梯形图,应用到在制造业中广泛使用的PLC系统中.利用这种设计方法,不仅能够轻松地将Petri网应用到实践当中,还能够对模型的死锁、生产周期和不变量进行定量的分析,给制造系统进行管理控制、故障诊断和现场监控带来方便.     

基于Lyapunov理论的异步电机定子绕组匝间短路故障检测系统设计

为实现对定子绕组匝间短路故障行为的精准识别,确保异步电机的稳定运行状态,设计了基于Lyapunov理论的异步电机定子绕组匝间短路故障检测系统。在DSP外围电量回路中,设置ARM处理器与步进电机驱动模块,采用模数转换单元结构,调节电量互感装置的实时运行状态,实现对异步电机定子绕组匝间短路故障检测系统硬件设计。根据Lyapunov函数定义条件,确定Nussbaum增益参数取值范围,在此基础上,定义Lyapunov算法模型,再通过计算故障预测特征的方法,求解定子绕组的短路故障电压方程与匝间电感参数,对定子绕组匝间短路故障特征进行分析,实现异步电机定子绕组匝间短路故障检测。实验结果表明,所设计系统可以有效控制定子绕组匝间短路故障电流和电压检测结果与标准检测结果之间的差值水平,能够精准识别定子绕组匝间短路故障行为,保障异步电机的稳定运行状态。     

异步VLSI电路的低功耗技术研究

异步VLSI设计避免了时钟漂移问题且显示出了良好的电磁兼容和低功耗的特性。文章从几个方面分析了异步VLSI电路的低功耗属性，并对其实现方法进行了探讨。     

基于非交互式Petri网的异步程序验证模型和方法

异步程序使用异步非阻塞调用方式来实现程序的并发, 被广泛应用于并行与分布式系统中. 验证异步程序复杂性很高, 无论是安全性还是活性均达到EXPSPACE难. 提出一个异步程序的程序模型系统, 并在其上定义两个异步程序上的问题: $ epsilon $等价性问题和$ epsilon $可达性问题. 通过将3-CNF-SAT规约到这两个问题, 再将其规约至非交互式Petri网的可达性证明两个问题是NP完备的. 案例表明, 这两个问题可以解决异步程序上一系列的程序验证问题.