一种基于GEP的演化硬件复杂电路优化算法

演化硬件是近年来新兴的研究热点,它是演化算法和可编程逻辑器件相结合而形成的硬件设计新方法。在演化硬件中门电路的优化设计是一个重要的研究领域。提出一种新的基于基因表达式程序设计（GEP）的算法来进行复杂优化电路的设计,通过仿真实验表明,该算法不仅收敛速度快,而且还能利用该算法优化大规模的门电路,克服了传统优化方法的求解速度慢甚至不收敛等缺点。该算法较传统的电路优化方法更简单、更高效。     

适用于演化硬件的遗传算法

为提高演化硬件在演化过程中的收敛速度,实现复杂的演化硬件,研究以Xilinx公司的Virtex-5 Pro系列开发板作为硬件平台的基于SOPC的自演化系统.分析简单遗传算法与量子遗传算法对种群的适应度以及收敛速度的影响;实验中通过全加器电路和2位乘法器电路实现了自演化系统的验证.结合实例,对2种算法分别进行仿真,仿真结果表明,相对于标准遗传算法而言,量子遗传算法效率更高、更适应于进化复杂的大规模电路.     

基于演化算法的电路自动设计方法

在电路设计中引入演化计算,在可编程逻辑器件上通过对基本电路元器件进行演化而自动生成人工不可能设计出的电路结构,称为演化硬件设计。文中介绍了演化硬件实现的物质基础、演化计算在硬件自动设计方法的实现过程以及该方法要解决的问题,并对演化数字电路、模拟电路的设计进行了分析,说明演化算法在电路自动设计中是切实有效的。     

基于演化算法的电路自动设计方法

在电路设计中引入演化计算，在可编程逻辑器件上通过对基本电路元器件进行演化而自动生成人工不可能设计出的电路结构，称为演化硬件设计。文中介绍了演化硬件实现的物质基础、演化计算在硬件自动设计方法的实现过程以及该方法要解决的问题，并对演化数字电路、模拟电路的设计进行了分析，说明演化算法在电路自动设计中是切实有效的。     

一种基于单电子晶体管的全加器电路设计

基于单电子晶体管的I-V特性和传输晶体管的设计思想,用多栅单电子晶体管作为传输晶体管,设计了一个由5个SET构成的全加器,相对于静态互补逻辑设计的全加器,本文设计的全加器在器件数量上大大减少,有利于大规模电路的设计,仿真结果表明,本文设计的全加器电路具有高速与低功耗的特性.     

基于精英池演化算法的数字电路在片演化方法

20世纪末演化硬件技术的提出为实现硬件系统的自适应与智能化等特征提供了一种可行的新技术,现阶段电路进化是演化硬件研究的热点之一.该文引入人工经验与规则,提出一种扩展矩阵编码法,保护具有较优结构的电路个体不易被淘汰;其次,基于多目标和局部寻优技术,结合子电路杂交与单元重要性的自适应变异策略,提出了一种设计数字电路的精英池演化算法,并在可编程逻辑器件上实现电路的自主动态重构与评价等演化过程.     

低功耗低电源线噪声纳米CMOS全加器

提出一种低功耗低电源线噪声的纳米CMOS全加器。采用电源门控结构的全加器来降低纳米CMOS电路的漏电功耗,改进了传统互补CMOS全加器的求和电路,减少了所需晶体管的数目,并进一步对休眠晶体管的尺寸和全加器的晶体管尺寸进行了联合优化。用Hspice在45nmCMOS工艺下的电路仿真结果表明,改进后的全加器电路在平均功耗时延积、漏电功耗和电源线噪声等方面取得了很好的效果。     

电路外部演化生成的软件模拟

介绍了一个基于演化母板的演化平台,该平台使用的是演化母板和基本元素相分离的结构,允许有更多类型的基本元素通过子板接入到演化母板上,使生成的电路种类更多,方式更加灵活。以一位全加器为实例,说明如何利用软件模拟方法实现电路外部演化生成。利用二叉树进行适应度评估的软件模拟,给出了主要函数程序代码。     

正交演化算法在继电器体积优化设计中的应用

继电器产品的优化设计是在给定的负载条件或环境条件下,在对继电器产品的性态、几何尺寸关系或其他因素限制约束范围内,确定设计参数、目标函数、约束条件以形成优化设计模型,并选择恰当的优化方法以获得最佳设计方案的一系列工作。继电器的体积数学模型涉及到机、电、磁、热等方面,其目标函数和约束函数均是高度非线性的。传统演化算法求解问题时容易陷入局部极小值。在简单演化算法的基础上,结合正交实验法的基本思想,将其应用于演化算法的种群初始化、交叉算子,并引入自适应正交局部搜索来防止局部收敛,得到了一种新型的正交演化算法。通过一系列数值实验验证了该算法的高效性。     

一种分解演化的电路自动设计方法①

提出一种并行递归分解算法,它有规律地将待演化电路逐步分解直到设计成功,整个过程无需人工干预,提高了电路设计的自动化程度。该算法将目标电路的演化设计过程转化为其多个子电路的并行演化过程,并利用＂特长个体＂的互补性提高搜索效率。实验表明,该分解策略能有效提高演化逻辑电路的设计效率和成功率。     

基于Matlab的计算机辅助电路分析

结合若干经典电路的分析实例,如二阶欠阻尼电路的零输入响应、频率响应及二端口电路阻抗匹配的计算等,针对烦琐的计算和公式推导,提出了Matlab编程的方法加以解决,并给出了具体的Matlab电路分析程序。将Matlab软件作为电路分析工具,通过计算机仿真实验来分析和解决电路问题,方便直观,运算效率更高,值得推广。     

集成电路设计中的逻辑加速优化算法

为了尽可能提高实际电路的运行速度,针对传统“逻辑优化”过程中的问题和不足,以“多级逻辑变换”技术为核心,提出了“逻辑加速优化”设计方法。在优化过程中,既考虑了与工艺无关的优化也考虑了工艺库单元的实际延时性能;由于对原电路进行了较大规模的重建,因此可得到传统“分解”技术无法生成的逻辑结构。.     

一种电池供电的采煤机启动预警电路设计

介绍了一种电池供电的采煤机启动预警电路的软、硬件设计方案,电路调试方法,调试过程中出现的问题及优化方法。该电路采用12 V充电电池作为系统电源,由MSP430F149单片机控制采煤机机身上电的预警过程,并且实时监控电池电量;如果单片机检测到的电池电压低于程序预设的低电压阈值,则驱动LED发出闪烁提醒信号,提醒用户给系统电池充电;整个电路在不用时处于低功耗模式,以延长使用时间。经过调试及优化,该电路程序运行正确,静态功耗仅为0.2 mA,满足低功耗设计要求。     

高精度稳压恒流可编程电源的研制

稳压恒流源在电子设备中的运用非常广泛。本文介绍的电源采用控制电路和主电路各自单独供电,理论上只要主电路能够承受,就可以提供任意想要的输出的电压值和电流值。电路采用了预稳压电路,用以减少电路的纹波系数及调整管的压降。采用CPU控制D/A输出用作电路的基准源,方便控制输出电压;控制部分采用闭环控制,实现输出值与设定值无偏差输出。电路可根据负载自动实现稳压与稳流的自动转换电路。用户通过键盘设定输出电压和输出电流值,同时显示输出值大小。     

复杂电路分析的最优化程序方法与应用

应用最优化基本原理，提出了以支路电流和节点位为设计变量，以电路平衡条件为目标函数的任意复杂电路分析的框架式目标函数化程序方法，该方法所构造的框架式目标函数，将根据具体电路输入参数，合理地设计变量分配与排序和完成目标函数的累积运算，可快速实现任意组合电路的分析计算。电路问题算例验证了这种程序方法的可行性和通用性。     

PIC单片机应用于小区监控系统

该文谈了一种基于PIC单片机的智能小区监控系统,实现了水表、电表、煤气表的自动抄表,以及火灾、煤气泄漏、入室盗窃等安防监控。详细阐述了系统的软硬件设计以及PC机与多台PIC单片机的串行通讯方案。运用了单片机有关的软硬件技术。     

BOOST电源变换器原理与仿真

该文用稳态分析的方法对升压型DC/DC电源变换器的工作原理及主电路的参数选取作了理论上的分析 ,用Matlab的PowerSystemBlockset对理论分析的结果进行仿真校验 ,得到的结果与理论计算结果相符。用仿真的方法缩短了电路的设计、制作周期 ,减少了电路研制中的投入费用     

MAX275在电力线载波技术中的应用

为提高电力线载波传输的抗干扰能力,本文利用切比雪夫双峰带通滤波器带通到带阻的衰减特性,在电力线载波传输的接收端基于MAX275设计了一套滤放电路,重点介绍了MAX275的工作原理,信号提取与滤放电路设计,外部参数选择等。     

基于DS18B20的温度测量系统

以温度的采集处理和显示为目的,研究了基于AT89S51单片机的温度检测及显示的设计方法,给出了硬件和软件系统设计,包括温度传感器芯片的选取、单片机与温度传感器的接口设计以及实现温度采集和数据传输的软件设计。该系统结构简单,成本较低,体积小,测温范围为-55℃～125℃,可以应用在很多温度检测领域。     

基于20mA电流环的串行通信接口实现及应用研究

根据串行通信在工业控制及检测系统中的广泛应用,介绍并分析了20mA电流环串行通信特点和接口电路的结构及实现问题,通过具体的应用总结了该接口电路在实际应用中的表现。