Xilinx FPGA的嵌入式系统开发过程

围绕Xilinx公司FPGA中的MicroBlaze软核微处理器,对其体系结构、设计流程和相关开发工具进行了详细介绍,并且通过一个实例说明了以MicroBlaze软核处理器为内核的嵌入式系统的开发过程。     

MicroBlaze嵌入式处理器的硬件加速模块设计

MicroBlaze软核是嵌入在Xilinx FPGA之中的RISC处理器.介绍了在基于MicroBlaze的系统中引入用户自定义的IP core作为硬件加速模块的两种方式.其一是通过基于CoreConnect架构的片上外设总线(OPB),其二是通过Xilinx的快速简单连接(FSL).通过在MicroBlaze嵌入式处理器上引入硬件加速模块的设计,执行一系列常见算法并作出比较和分析.     

基于MicroBlaze的可重构嵌入式系统设计

基于MicroBlaze软核设计了一个可重构嵌入式系统,可完成基于嵌入式Web服务器的远程监控。介绍了Xilinx微处理器软核MicroBlaze的定制、硬件平台的搭建及uCLinux操作系统的剪裁,最后给出了实现远程监控的程序流程图。     

基于MicroBlaze的μC/OS-II操作系统移植

LT-H10滚齿机数控系统采用基于ARM的系统结构,其处理器等性能、资源比以往基于x86的系统受到很大的限制,所以CPU的占用率也相对较高.为了降低ARM CPU的占用率把系统运行的部分主站控制驱动程序迁移到底板FPGA MicroBlaze软核处理器上运行,本文提出了一种基于MicroBlaze软核处理器的μC/OS-II的移植方案.测试实验结果表明μC/OS-II系统移植到MicroBlaze之后能稳定的运行.快速的任务上下文切换更有利于数控系统的实时性.针对MicroBlaze μC/OS-II系统和ARM Linux系统设计了两个不同的任务调度算法对任务上下文切换的时间开销进行研究、测量和分析.此研究方案不仅可以满足基于ARM的数控系统的应用需要,同时适用于基于x86的数控系统,达到降低系统CPU占用率的目的,在嵌入式数控系统中具有重要的研究意义与应用价值.     

一种基于SoPC系统的液晶控制IP核设计

介绍了基于MicroBlaze软核处理器的可编程片上系统结构.提出了一种LCD控制器IP核的设计方法.该控制器具有片上外设总线接口,和其它标准IP核一起组成以MicroBlaze为核心的片上系统.为进一步实现具有人性化人机交互界面的高性能、低功耗、小体积的嵌入式系统打下基础.     

FSL总线IP核及其在MicroBlaze系统中的应用

MicroBlaze是基于Xilinx公司新一代FPGA器件的软处理器核。其FSL总线是FIFO单向链路,可以实现用户自定义IP核与MicroBlaze内部通用寄存器的高速直连。本文对MicroBlaze的几种主要总线接口进行比较,详细分析、介绍FSL总线的结构、特点、工作原理和配置方法。通过一个矢量汉字还原的应用实例,具体描述在FPGA片上系统设计中利用FSL高速总线整合用户自定义IP核,实现软处理器系统硬件加速的方法及步骤。     

基于MicroBlaze嵌入式系统的WCDMA评估系统

MicroBlaze软核是一种针对Xilinx FPGA器件而优化的功能强大的32位微处理器,它支持CoreConnect总线的标准外设集合,具有兼容性和重复利用性.介绍了以FPGA协同MicroBlaze嵌入式软核为开发平台的系统设计方法,并在此平台上实现了WCDMA评估系统的设计和验证.     

基于XILINX FPGA的嵌入式CPU系统

介绍了把软处理器核放入FPGA中而构建一个完善的基于FPGA的嵌入式CPU系统，其优点是产品设计者可获得一个生命周期较长的CPU系统，提高系统集成度，大大增加了综合系统设计的灵活性和应用范围。并重点讨论MicroBlaze软处理器核内部的结构原理．介绍了MicroBlaze处理器使用CoreConnect总线架构来实现外围总线扩展的原理。     

基于MicroBlaze的PetaLinux嵌入式操作系统移植

近年来,SoPC(System On a Programmable Chip,可编程片上系统)的应用日益增多。针对此趋势,系统介绍了Xilinx公司的MicroBlaze软核处理器和PetaLinux操作系统的特点,利用EDK开发套件搭建一个基于MicroBlaze的硬件平台,并研究了PetaLinux的移植、自定义设备驱动的添加、配置和启动。实验证明,使用PetaLinux开发的SoPC能够满足用户复杂多变的需要,且构建简单、快速,缩短了产品的开发周期。     

嵌入式人脸检测系统设计

介绍了以计算机视觉为背景,基于FPGA实现嵌入式人脸检测系统的设计。系统设计过程包括配置MicroBlaze软核处理器、裁剪μClinux内核和应用程序设计3部分。以MicroBlaze软核为处理核心,通过片内添加外设接口和IP在Virtex-ⅡPro开发板上搭建硬件平台。以μClinux内核为软件平台,通过优化OpenCV提供的源代码设计人脸检测应用程序。     

基于JSP分页技术的研究

电子商务应用中的数据量往往非常大,甚至会达到几十万到几千万条记录的规模,将如此大量的数据显示在一个页面里困难大、效率低。在这种情况下就需要采用分页显示技术将数据库中符合条件的数据逐页显示给用户。对JSP分页技术进行比较,在分析JSP分页技术特点的基础上,提出一种有效的分页解决方案,同时对分页技术的优化进行阐述。     

系统集成芯片综述

集成电路芯片工艺的发展已可使一个系统或一个子系统集成在一个芯片上 ,称为系统集成芯片。本文综述了系统集成芯片的硬件构造、超长指令 (VLIW )结构、芯片嵌入软件及软硬件协同设计方法。     

基于VRML的网上虚拟教室漫游研究

以一个虚拟教室为例进行3D虚拟漫游的初步设计．这种方式不同于目前网上的虚拟教室。介绍在WWW上采用VKML实现虚拟教室漫游系统的特点、VRML的工作模式和造型机制,采用了基于几何图形的建模方法,探讨场景中交互设计实现的方法,提出碰撞检测技术的应用．实现网上发布和优化。     

Hibernate技术在基于GIS数据库中的应用研究

空间信息的存储和处理问题是地理信息系统(GIS)的核心问题.对空间数据和属性数据的统一存储管理已成为必然趋势.本文通过对GIS中海量数据的存储方式进行研究,指出对象-关系型的数据库存储方式是空间数据库的发展方向.在此基础上讨论了Hibernate技术与GIS数据库的结合,使用Hibernate技术将关系数据库中空间数据和属性数据进行封装,屏蔽了数据库底层操作,使得程序员可以用面向对象的思想随意操纵数据库,在利用了关系数据库的快速检索、查询能力的同时也增强了数据的一致性和可移植性.     

基于FPGA的立方星可重构星载处理系统研究

为了以最小代价提高立方星可重构星载计算机的可靠性,提出了一种基于FPGA的立方星可重构星载处理系统架构。首先,在对国内外微纳卫星星载计算机设计特点进行分析的基础上,分别采用基于SRAM架构和基于Flash架构的FPGA作为核心处理模块与外部表决接口模块,兼顾了系统的运算速度与可靠性。其次,针对可重构星载处理系统中所涉及的可重构策略、在线重构技术以及系统同步技术进行了详细设计。最终,基于所设计硬件系统上进行的测试以及在轨的实测数据验证了该架构的可靠性和有效性。     

基于移动agent的分布式视频点播系统的研究

该文通过对移动agent技术和传统的视频点播系统的研究,提出了一种基于移动agent的分布式视频点播系统的设计和构造,具体地阐述了系统的工作流程,并着重讨论了实现该系统所要考虑的关键问题。移动agent的引入有效地减少了网络传输负载,实现了高速响应点播请求、高质量的影音效果,从而更好地满足更多用户的需求。     

基于CUDA的引导源目标定位快速算法研究

研究引导源的目标定位问题,为实现水下目标定位提供了一种新的途径。实际海洋环境中存在噪声,对定位精度的影响非常大,为了实现低信噪比条件下对目标的准确定位,提出了一种改进的邻域平均法对条纹图像进行降噪处理。同时,由于声场计算和图像处理需要非常大的计算量,实现会耗费较长的时间,提出了利用CUDA技术对GTL算法进行加速处理。处理结果表明,经降噪方法处理后,目标距离估计结果准确,误差较小;与传统CPU方法相比,CUDA技术能不改变精度,且使算法时间减少,为目标定位提供了依据。     

基于《伤寒论》的命名实体识别研究

研究《伤寒论》中命名实体的识别方法,助力张仲景《伤寒论》不同版本文本的深度挖掘,有助于传承中医文化.该文尝试构建ALBERT-BiLSTM-CRF模型,提取《伤寒论》中疾病、证候、症状、处方、药物等实体,并与BiLSTM-CRF模型和BERT-BiLSTM-CRF模型进行对比.五次实验ALBERT-BiLSTM-CRF模型三个评价指标准确率(P),召回率(R)和F1-测度值(F1-score)的平均值分别为85.37％,86.84％和86.02％,相较于BiLSTM-CRF模型和BERT-BiLSTM-CRF模型F1-score分别提升了6％和3％.实验表明相比BiLSTM-CRF和BERT-BiLSTM-CRF模型,ALBERT-BiLSTM-CRF模型在基于《伤寒论》的实体识别任务中效果最好,更适用于中文古籍的知识挖掘.     

基于服务总线（ESB）的应用集成（EAI）探索和研究

科研院所设计研究中各类异构软件应用系统并存,数据和信息在各个应用系统中同步和共享成为现代企业信息化的瓶颈。针对这种现状,文中采用Java技术,通过建立异构系统底层的消息通讯机制,构建连接异构系统的ESB,实现各个异构系统通过ESB进行通讯,最终达到EAI的目的。实际中,基于该ESB构建了船舶设计行业应用软件系统集成平台,在数据集成、应用集成和业务流程集成中取得了较好的效果,肯定了文中成果的可行性。文中重点叙述了所构建的ESB结构图、ESB内部通讯原理及实现中所使用的数据结构,并给出了以该ESB为核心纽带设计的相关EAI平台架构。     

Elastos中间件ContentProvider的设计与实现

E1astos是具有中国自主知识产权的面向服务的新型嵌入式网络操作系统。目前主要用嵌入式设备,多款基于Elastos的3G手机已经面世．一款基于Elastos的电子书也即将进入量产。本文提出了基于Elastos的Content Provider,这是一种易于使用和扩展的应用程序数据访问模式．解决了在需求多变的市场背景下,手机应用程序如何方便的访问数据的问题。