基于微包协议的三模冗余容错计算机无缝重构算法

提出了一种基于微包传输协议的系统重构算法,制定了系统重构命令协议,设计了关键数据区的一致性管理算法.不需增加额外的硬件资源和系统开销,利用三机之间的数据交换通道,即可实现三模冗余容错计算机的无缝重构,保证系统在故障恢复重构时工作的连续性.同时,完善的重构命令协议使得重构软件的开发可以采用面向对象思想构成标准化的中间件,具有很强的扩展能力,为构建标准化嵌入式三模冗余容错计算机内核奠定了良好的技术基础.     

一种改进的监视Cache协议算法

本文探讨ＳＭＰ体系结构的多处理环境下,几种常见Ｃａｃｈｅ一致性问题的解决方案,讨论和对比了各自的特色,在此基础上进行一步分析了基中的不足,并提出我们的方案－－改进的监视Ｃａｃｈｅ协议算法。     

一种双域Montgomery求逆算法与硬件实现

有限域上的求逆运算是椭圆曲线密码算法的关键运算之一。分别对GF（p）和GF（2ⁿ）域上的Montgomery模逆算法进行分析,并将GF（2ⁿ）域上的Montgomery模逆算法中对变量阶数的比较进行了改进,这样不仅利于GF（p）和GF（2ⁿ）域上的模逆运算在统一的硬件结构上实现,也解决了数据位数较大时进行阶数比较延迟较大的问题,在此基础上提出一种基于GF（p）和GF（2ⁿ）双域上统一的模逆算法,并根据算法,采用双域可伸缩运算单元,实现了一种可扩展的统一Montgomery模逆硬件结构。设计采用Verilog-HDL语言进行硬件描述,并基于0.18 μm工艺标准单元库进行了综合,结果表明该设计与其他设计相比具有灵活性好、性能高的特点。     

基于进化硬件的自修复TMR系统设计及其可靠性分析

将进化硬件与传统TMR容错设计思想相结合,提出了一种具有在线自修复功能的自修复TMR系统设计方法。该系统具有多重容错和修复机制:总体采用TMR,可自动检测到故障模块;系统中每个模块均采用组件备份法,可通过组件切换法快速修复模块故障;而模块中每个组件也可通过进化进行修复。因而具有更强的容错能力和更高的可靠性。以具有片内三模冗余的2 bit乘法器为例进行了验证。最后,给出了该系统的可靠性模型,推出了可靠性计算公式,从理论上对该系统的可靠性进行了分析。结果表明:该系统能有效修复stuck-at故障,具有更长的使用寿命和更高的可靠性。     

一种面积有效缩减的AES算法硬件实现

给出了在一种安全处理器(SSX11-140)中有效缩减AES算法硬件实现面积的设计方案。该方案对轮密钥存储、列混合变换及其逆变换等操作进行了优化处理，并在密钥扩展、加密计算及解密计算中对S-盒、列混合变换等关键计算部件进行了复用。实验结果表明，该设计在满足实际应用性能需求的同时，有效地减小了硬件实现面积，可应用于小规模体系结构中。     

实现容错服务器同步的一种方法

对于采用三模冗余技术实现的容错服务器,容错功能的实现是以三个模块间的同步为基础的。本文分析了目前常用的同步点设置方法,基于对容错功能的透明性和实现难易程度的综合考虑,提出了直接在操作系统中设置同步点的方法。     

一种基于三模冗余令牌的自恢复控制器

针对集成电路特征尺寸进入纳米级后软错误率持续攀升的问题,本文以状态机拆分和三模冗余令牌为基础,提出更为可靠的自恢复控制器结构,并对典型基准电路进行了故障注入和仿真综合实验。结果表明,该结构以很小的硬件代价取得了更好的容错效果     

一种基于图元监视组态软件的设计与实现

介绍了控制系统软件组态的组态内容和方式 ,详细讨论了一种基于图元的监视组态软件的设计与实现 ,重点阐述了其系统结构、处理流程、监视图元的设计及其数据接口     

多处理机系统的一种实时容错调度算法

实时容错调度算法是实时系统容错研究中的重要问题.提出了一种多处理机系统的实时任务容错调度算法.该算法结合了基版本/副版本(Primary/Backup)方法和三模冗余(TMR)方法,以保证在一个节点机失效时,任务可以在其截止时限内完成.     

一种基于图元监视组态软件的设计与实现

介绍了且态的组态内容和方式,详细讨论了一种基于图元的监视组态软件的设计与实现,重点阐述了其系统结构、处理流程、监视图元的设计及其数据接口。     

针对电路关键路径的硬件木马监测与防护

随着半导体产业的快速发展,硬件木马已经对集成电路的可靠性和安全性带来了巨大的隐患。现有的研究表明,电路的关键路径易受到硬件木马的攻击。针对电路的关键路径提出了预防硬件木马插入的实时监测方案。根据电路的拓扑逻辑顺序计算电路各个路径的延时,选取电路延时最大的路径作为电路的关键路径,计算关键路径上所有节点的转换概率,优先选择关键路径上低于特定阈值的节点进行监测器设计。同只检测电路主输出的逻辑测试法相比,充分考虑了关键路径上硬件木马的激活不改变主输出的情况。实验结果表明,该方案在最多增加24.32%的面积开销下,可以有效地预防和监测硬件木马在ISCAS85电路关键路径的插入。     

一种基于FatFs的监控数据管理方法

本文基于SD Card的存储特性,以STM32F746为运行环境,详细阐述了产品运用过程中的监控数据管理方法,利用FatFs文件系统实现数据的高效有序存储与检索.该方法适用于各类轨道交通电器产品的数据管理,对产品的状态监控、故障诊断和维护保养提供了一定的支持.     

基于BB Black开发板的智能硬件生理监测

随着 IT技术的不断发展,智能硬件概念被提出,硬件的智能化程度逐渐成为衡量一个国家 IT技术水平的标准之一。医疗设备作为人们最关注的领域之一,其智能化直接影响人们的生活质量。本文以 BB-Black 为核心,挂接 ZigBee无线传感节点和 GSM/GPRS模块,建立 web服务器和SQLite数据库,接收、解析和存储 ZigBee 节点采集的生理数据,控制 GSM/GPRS进行紧急呼救和发短信,提供自动生理监测功能,为人们的生活提供便利。     

基于数据挖掘技术的掘进机工况监测数据分析系统

应用数据挖掘技术构建了一套掘进机工况监测数据分析系统。该系统通过掘进机工况监测数据采集系统采集掘进机机械系统、液压系统、电气系统、传动系统的工况参数,并将这些参数通过互联网发送到掘进机工况监测数据分析平台,在该平台上应用数据挖掘技术分析、挖掘掘进机工况参数,实现掘进机的远程维护和快速故障定位及故障处理,并对掘进机工况运行数据分析经验库进行学习更新,为掘进机故障处理提供知识经验支持。     

TMS320DM642的视频监控系统硬件设计

该系统是以TMS320DM642为核心,结合视频编解码芯片,并外扩大容量的存储器,实现4路视频输入与1路视频输出。本文主要介绍了基于TMS320DM642的视频监控系统的硬件设计,主要包括视频输入/输出模块的设计、电源模块的设计、外部存储器模块的设计,同时介绍了基本的硬件调试方法。该系统具有视频传输延迟短、处理速度快的优点,可应用于实时视频图像处理。     

基于硬件协议栈的以太网远程数据传输系统

本文介绍了一款单片网络接口芯片W5100,该芯片内部集成了TCP/IP硬件协议栈,支持多种网络协议。给出了基于STM32处理器的硬件电路连接图和软件程序设计。目前,该系统已成功应用在多个建筑能耗监测项目中,运行结果表明该系统通信稳定可靠,能够满足项目对远程数据传输的需求。     

模糊数据融合故障诊断在电缆监测中的应用

针对路灯电缆工作状态的综合性和复杂性,为了准确判断其工作状态,提出了一种应用多传感器模糊数据融合技术的故障诊断方法。该方法采用多传感器监测电缆的电压、电流、通信状态、通电状态等参量,将多个传感器获得的多元信息模糊化后,经过融合运算和故障诊断规则,对电缆的工作状态作出准确估计并用于信息决策。实验结果表明,该方法能够有效提高电缆工作状态故障诊断的准确性。     

基于物联网的农业大棚环境监测系统硬件设计分析

随着我国农业科技的不断发展,智慧农业技术得到了广泛的应用,农业大棚环境监测是智慧农业技术的主要应用场景之一,也是物联网硬件系统设计的重点内容.因此,本文详细介绍了应用于农业大棚环境监测的物联网硬件系统设计方案,旨在提高大棚环境监测的智能化水平,进而提高农产品产量.     

基于极限学习机的结构健康监测数据恢复

为解决桥梁结构健康监测系统中数据丢失问题,引入格兰杰因果关系分析各传感器变量数据间的关系,选择与传感器丢失数据格兰杰因果关系大的变量作为极限学习机的输入向量,实现丢失数据的恢复。通过实际桥梁监测丢失数据的仿真实验,以均方根误差和最大误差绝对值作为评估指标,并与反向传播网络和最小二乘支持向量机算法对比,结果表明该方法在理论和实践上是正确和可行的。     

基于Agent的遥感应用网络硬件监控

在遥感领域多行业遥感信息产品生产系统中,通过分布式计算对遥感数据进行加工处理,需要对各遥感数据的生产处理节点加以监控和管理。针对该问题,提出以监控客户端、监控服务器、监控代理3个独立运行部件为基础的网络硬件监控系统,采用视窗管理规范技术与Log4net技术相结合的方法,以及改善通信方式和增加心跳检测的方法,对系统中各数据加工服务器进行监控。通过对该网络硬件监控系统的实现,证明该方案能够实时有效地获得各生产节点的监控信息,运用图形界面直观地向管理者展示监控结果,并确保各部件之间能够主动发现异常。