基于FPGA的计算机系统原型仿真平台设计

如何帮助学生实现认知上从理论到实践的飞越,是传统计算机体系结构教学面临的最大挑战.目的是构建可重构的计算机系统原型仿真实验平台,给学生创造一个设计计算机系统原型的机会.通过FPGA仿真验证和C语言模拟器仿真的方法,以32位乱序流水线的RISC处理器原型为核心,构建了C语言模拟器、RTL仿真器和FPGA仿真验证平台,移植和改造了操作系统、编译器等系统软件和工具链,最终设计和实现了一套完整的计算机系统原型仿真教学实验平台.仿真教学实验平台与目前传统的计算机系统教学实验平台相比,具有较先进的技术水平,并具有开放性,可扩展性,综合性的特点,易于在教学中使用.     

高计算密度服务器组装结构分析

随着高计算密度服务器的峰值性能急剧提高,服务器的体积和功耗也急剧增加。因此,高计算密度服务器必须关注组装结构设计,以减小服务器的性能体积比、性能功耗比。根据计算节点板的布局,本文提出将高计算密度服务器的组装结构分为四类,详细描述了正在发展的有背板双面插箱（件）的组装结构;列举了最新的高计算密度服务器系统统的组装结构参数,对各种组装结构进行了分析,并指出了高密度组装的发展趋势。     

标准测试存取口与边界扫描结构在印制板级与系统级实现的探讨

本文探讨中国电子行业标准“标准可测性总线”第一部分“标准测试存取口与边界扫描结构”在印制板级与系统级的实现问题。阐述了不要针床夹具借助边界扫描测试印制板上器件间互连的方法,综述了美国相应标准ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １１４９．１公布前后提出和试行在印制板级和实验级实现的若干方法和方案,包括采用符合与不符合该标准的两种器件的混合型板和系统。初步探讨了实践中国电子行业标准“标准测试存取口与边界扫描结构”和开发     

车联网新型基础设施跨域协同部署研究

基础设施是实现车联网产业融合创新发展的必要支撑,其可靠通信、精准感知和实时计算等能力可赋能智能网联汽车、智能交通、信息通信发展。在研究车联网新型基础设施的范畴与发展现状的基础上,分析了车联网新型基础设施建设与服务在跨域协同方面的挑战。结合国内外发展趋势,提出了“物理分立、逻辑协同”的车联网基础设施系统架构,并提出了进一步的发展建议。     

一种综合射频系统SCA软件平台的设计与实现

针对机载综合射频开放式系统架构,为了在软件综合层面上实现波形应用软件与具体平台的解耦,设计并实现了一种基于软件通信架构(Software Communication Architecture, SCA)的软件平台及其环境工具,解决了机载平台软件的分布式通信、资源调度管理、系统建模等技术问题,从而实现功能、应用和波形的组件化与动态重构。测试验证与工程应用情况表明,软件平台能够满足机载领域信号、信息处理强实时、高可用的应用需求,可有效提升综合射频系统软件开发质量与集成联试效率。     

“虚实结合”的EDA课程设计实验教学案例

为提高学生的工程实践能力,我校EDA课程设计结合自研在线教学平台,采用案例式教学方式,锻炼和培养学生对EDA开发工具综合运用的能力和动手实践能力。EDA课程案例包括Matlab设计仿真、Modelsim仿真及D/A电路设计调试等EDA完整工程设计流程,线上实验平台提供远程硬件调试功能,学生可以随时随地通过线上实验平台对设计进行验证并与教师进行在线交流。该案例的成功实施有助于虚实结合的实践教学方法探索。     

基于工业传感器示教平台的课堂教学改革

以学生发展为中心的教学理念逐渐深入人心,目前的传感课程存在一个实际问题——学生在课堂上学到的理论知识很难转变成实践能力。为了解决这个问题,自主开发了具有知识产权的工业传感器示教平台,在课堂上创设工业教学环境,现场演示或远程直播工业级传感器的测量实验,让同学们能把理论知识用得好。通过以上创新,解决了课堂教学的真实问题,提升了学生实践能力,建设为省一流本科课程。     

区块链服务网络的构建机理与技术实现

联盟链技术是我国区块链发展和应用的主阵地.传统联盟链应用存在底层技术平台异构、应用技术门槛高、成链成本大、运维监管难等瓶颈问题,限制了区块链技术与应用发展.提出一种区块链公用基础设施——区块链服务网络(blockchain-based service network, BSN)的构建机理,阐述BSN的技术架构和实现机制. BSN已于2020年4月在中国正式商用,能够显著降低区块链开发、部署、运维、互通和监管成本,有利于区块链技术向企业、政府、行业等领域推广应用,为我国新型智慧城市建设和数字经济发展提供了可信可控的公用基础设施和服务载体.     

可信执行环境软件侧信道攻击研究综述

为保护计算设备中安全敏感程序运行环境的安全,研究人员提出了可信执行环境(TEE)技术,通过对硬件和软件进行隔离为安全敏感程序提供一个与通用计算环境隔离的安全运行环境.侧信道攻击从传统的需要昂贵设备发展到现在仅基于微体系结构状态就能通过软件方式获取机密信息的访问模式,从而进一步推测出机密信息.TEE架构仅提供隔离机制,无法抵抗这类新出现的软件侧信道攻击.深入调研了ARM TrustZone、Intel SGX和AMD SEV这3种TEE架构的软件侧信道攻击及相应防御措施,并探讨其攻击和防御机制的发展趋势.首先,介绍了ARM TrustZone、Intel SGX和AMD SEV的基本原理,并详细阐述了软件侧信道攻击的定义以及缓存侧信道攻击的分类、方法和步骤;之后从处理器指令执行的角度,提出一种TEE攻击面分类方法,利用该方法对TEE软件侧信道攻击进行分类,并阐述了软件侧信道攻击与其他攻击相结合的组合攻击;然后详细讨论TEE软件侧信道攻击的威胁模型;最后全面总结业界对TEE软件侧信道攻击的防御措施,并从攻击和防御两方面探讨TEE软件侧信道攻击未来的研究趋势.     

基于性能驱动的船载稳定平台尺度参数优化设计

为提升船载稳定平台的运动学性能,针对■并联机构的尺度参数优化问题,以机构的工作空间体积和全域力传递率为综合评价指标,采用小生境遗传算法优化得到稳定平台的最佳几何构形。具体地,采用数值法与解析法相结合的方式判断支链长度、关节转角、奇异位形等约束条件的生效情况,求解出并联稳定平台的工作空间;基于力雅可比矩阵逆矩阵的最小奇异值定义机构的局部力传递性能,以工作空间内局部力传递率的平均值作为全域力传递性能评价指标;以工作空间体积和全域力传递率的加权和为优化目标,采用小生境自适应遗传算法完成优化求解,获得最优尺度参数。与初始构形的性能对比分析表明,优化构形在力传递性能方面有35%的提升,具有更好的综合运动学性能。制作试验样机并完成相关实验,验证了所提尺度参数优化方法的有效性。最后探讨了多目标优化过程中不同的权重系数取值对优化结果的作用规律,发现选用均衡的权重可获得更佳的综合性能。