可重构并行嵌入式系统

摘要：针对目前应用于军事、航天特殊环境的嵌入式系统存在功能单一、灵活性差、可靠性有限等问题,构建高性能高可靠嵌入式系统RPES,采用SMP并行机制、多种容错策略、硬件支持的软件重注入机制和算法部件动态重构机制,支持系统容错策略以及性能和灵活性的提升。‘测试结果表明,该系统能适应大范围的特殊应用。     

可重构制造系统的可重构控制器

可重构控制器是可重构制造系统的重要组成部分之一。该文提出了可重构控制器的体系结构。分析了实现可重构制造系统的可重构控制的方法。仿真研究表明可重构控制是实现可重构制造系统控制系统可重构的有效方法。     

可重构制造系统重构算法的实例研究

可重构制造系统（RcMS)的模型及其重构算法是可重构制造系统的形式化表示，是研究RcMS优化的理论基础，基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统模型（TRPN－RcMS)及其重构算法是RcMS的形式化表示方法之一。文中以实例对RcMS重构算法进行说明和论证。首先假设一个RcMS的实例系统；然后，根据RcMS的当前系统组成及其生成计划生成RcMS当前系统的TRPN－RcMS模型；最后，根据RcMS重构后的系统组成及其生产计划的变化情况，利用RcMS的TRPN－RcMS模型的重构算法，生成重构后的系统的TRPN－RcMS模型。     

FPGA的可重构测控系统应用设计

可重构器件技术的发展和测控系统结构模式的通用化是实现可重构测控系统的前提。通过对常规计算机测控系统存在的问题、结构模式和多任务特征以及可重构器件技术发展的分析,提出基于FPGA器件设计可重构测控系统平台的设想,对可重构测控系统设计原则、硬件结构单元设计和软件重构方法进行了分析,并给出应用于雷达信号实时侦测的基于CPCI总线的可重构测控系统硬件设计的实例。     

可重构制造系统监督控制器的自动重构

提出了基于改进的网重写系统(Improved net rewriting system, INRS)的可重构制造系统(Reconfigurable manufacturing systems, RMS) Petri网监督控制器的自动重构方法, 以快速适应由市场需求变化所引起的制造系统构形的频繁变化. INRS解决了网重写系统存在的问题, 可动态调整给定Petri网模型的结构而不改变其行为属性. 以集合和图的组合形式定义了RMS的构形, 并提出了基于INRS的一类模块化、可重构的Petri网控制器的设计方法. 针对这类Petri网控制器, 提出了基于INRS的自动重构方法. 方法可将RMS构形的变化转变为INRS的图重写规则, 并作用于当前Petri网控制器, 使其快速、自动地重构为所求的新控制器. 所提出的Petri网控制器的设计与重构方法, 均从理论上保证了结果的正确性, 免校验. 仿真研究验证了方法的有效性.     

嵌入式可重构的多DSP图像并行处理系统

针对实时图像高帧频、高分辨率、多通道趋势和图像处理并行算法的多样性对多处理器系统结构的要求,研究了传统固定结构并行系统与并行算法的关系及其不足,构建了基于＂多DSP＋FPGA＂结构的高性能可重构数字图像并行处理系统,并举出实例。系统可根据算法需求而改变系统的硬件结构,以保证并行算法能够高效率地执行,同时系统具有很好的灵活性和通用性。     

可重构制造系统的关键技术

可重构制造系统是一种新型的制造模式 .本文中详细阐述了可重构制造系统的特点以及研究内容 ,并提出了拟开展的一些研究工作     

可重构制造系统的多Agent模型

论文在介绍可重构制造系统重构方法的基础上,给出了可重构制造系统多Agent模型的结构,并详细描述了基于该模型的可重构车间加工系统的重构算法,最后对重构算法进行仿真验证了该算法的可行性。     

一个全互连可伸缩并行加速系统的体系结构设计

可伸缩（分布存储）多计算机系统是目前并行处理系统研究的一个热点，它不有重要的学术价值，而且已被用户广泛地接受，本文介绍了一个计算引擎式的ｓｍＣ并行加速系统的体系结构设计，它的互连网络由支持Ｗｏｒｍｈｏｌｅ寻径技术和虚通道流控制的包寻径开关构成，实现了ＰＥ间逻辑上的全互连拓扑，该系统能够有效地在多用户，多任务状态下工作，具有良好的可伸缩性。     

面向可重构系统的eCos拓展

针对可重构系统中任务模型灵活性差、硬件任务重构延时长、FPGA资源利用率低等问题,提出了将应用程序划分为软件任务和混合任务的划分模式,并在eCos的基础上,通过重构控制机制、混合任务管理机制、通信机制三方面的拓展,设计了支持可重构系统的嵌入式操作系统框架eCos4RC。仿真结果表明,eCos4RC实现了对混合任务的有效管理,在兼容eCos多线程机制的同时提高了应用程序执行速度和可重构资源利用率,为可重构计算平台提供了良好的运行环境支持。     

基于环网的多DSP系统的并行算法的设计

在基于环网的多ＤＳＰ系统上,应用并行块处理的策略讨论了并行算法设计的调度模型;对可１００％利用的ＤＳＰ数目及调度模型的２个关键参数：块处理的时间和ＤＳＰ间的延迟时间进行了具体的分析;将ＤＳ寂的处理过程和Ｉ／Ｏ设备上的处理过程分开,得到了更加接近真实计算环境的调度模型;给出了算法的性能评价准则;对ＦＩＲ滤波器的并行算法进行了具体的设计和实现,在模拟环境下的测试结果表明,应用以上确定工模型的关键参数的     

多Transputer网络拓扑可重构系统的设计与实现

本文论述多Transputer网络拓扑可重构系统的设计与实现．提出了多Transputer网络拓扑可重构的技术途径、基本配置和重构软件的设计．着重论述重构软件中模块设置，通信协议，重构互连配置命令的格式，网络信息通信及有关重构命令各进程的CSP形式化描述．该重构软件能根据用户需求，快速重构所需的拓扑，并且直接支持Transputer上配置的各种语言编制的并行计算应用程序．最后给出一个实例．     

可重构RFID信息采集系统设计与实现

设计并实现了一种可重构RFID信息采集系统.该系统建立在软件总线之上,各部件可以灵活地实现加入、替换或移除.通过系统配置表可以对系统结构进行动态改变.使用总控制器可以及时响应用户的暂时性和周期性重构需求.该系统可以动态地对系统进行重构,适应各种标准和用户需求的变化.     

并行ART算法在曙光一号上的设计与实现

本文结合图像重建领域中的典型的代数重建法，探讨了多线性计算模型和应用程序多线程化的方法，并在曙光一号上具体实现了代数重建法的多线程化，取得了很好的加速效率。     

并行人工神经网络通信开销的研究

文中讨论了在多处理器系统上,用厉规模并行处理技术实现人工神经网络时,处理器之间的通信开销问题,通过理论推导和实验证明,全连接和随机连接神经网络在多处理器系统上并行实现时,处理器网络的拓扑结构对神经网络实现的通信开销影响很小,改变自理器网络的拓扑结构也无助于神经网络实现性能的提高。     

一种低功耗的动态可重构Cache设计

在嵌入式微处理器设计中,cache提高了性能的同时也成了主要的功耗来源.提出一种非统一的动态可重构的低功耗cache结构,和一种动态重构算法DAS(Dynamic Associativity Selection),通过动态重构cache来降低功耗.基于MiBench的仿真结果表明,可重构的cache结构比普通的cache结构的性能更优且能耗更低,指令和数据cache命中率分别平均提高了2.1%和1.4%,内存系统平均能耗降低了8.1%.     

基于PVM的动态可伸缩并行调试器设计

ＰＶＭ（ｐａｒａｌｌｅｌ ｖｉｒｔｕａｌ ｍａｃｈｉｎｅ）正在被越来越广泛地使用，但ＰＶＭ应用程序的并行调试还是一个有待解决的难题。文中介绍了自行设计的基于ＰＶＭ的动态可伸缩并行调试器ｄｄｂｇ，主要内容包括并行调试界面、总体设计和一些关键的实现技术。ｄｄｂｇ与其它已有的消息传递并行调试器相比，最大特点是其动态可伸缩结构，它能根据应用的需要自动分布调试服务。     

SNOW系统高速网络接口板HNI的设计与实现

ＨＮＩ是为并行机群系统ＳＮＯＷ研制的高性能网络接口板,它可以高效地支持ＳＮＯＷ系统网络Ｈｏｍｅｒ互联协议和ＤＳＭ协议,ＨＮＩ采用协议处理器和专门设计的协议硬件加速部件,实现了多用户访问模式,具有很强的协议处理能力,首先给出了ＨＮＩ的结构方案;介绍了它的逻辑实现;然后对ＨＮＩ进行了测试并对测试结果进行了分析。     

集成环境下的预测应用网络系统的设计与实现

本以青岛市委管理信息与辅助决策系统为背景,提出向一般计划管理人员的预测应用系统的开发设计原则：以通用、经典的预测方法为基础,以先进的计算机技术为手段,建立应用系统的集成环境,支持用户进行预测工作,重实效,重理解。并依此原则描述了集成环境下的预测应用网络系统的设计和实现。     

一个支持并行流的多媒体服务系统

分布式多媒体是分布式计算技术和多媒体技术相结合的新兴技术，其基本特征是实现异地多媒体信息共享．由于连续媒体数据与传统数据在特性上的巨大差异，使得传统网络服务器和相关的存储系统不再适宜支持异地连续媒体的服务，所以要求代之以新的存储系统．本文介绍了作者所开发的分布式多媒体并行服务系统．该系统通过引入系统资源秩概念，实现了多访问流的并行操作，从而弥补了现有服务系统在设计上的主要缺陷．另外，文中给出了一组视频访问流的测试数据，其结果显示出系统对多媒体应用的良好支持.