基于FPGA的一类非线性系统模糊控制的改进

针对温控系统不确定的非线性控制,提出了在FPGA硬件平台上分析和设计一种改进的模糊控制器,在传统的模糊控制器的基础上,引入误差量化因子自调整模块,从而减小模糊控制器的稳态误差,实现快速响应和小的超调.     

一种语音端点检测电路的设计

在基于短时能量和短时过零率的双门限语音端点检测算法基础上,改进其有效语音的判断条件,采用MATLAB工具分析了改进算法的有效性。提出了基于改进算法的语音端点检测电路的设计,该设计减少了实现语音端点检测电路对硬件资源的需求。ModelSim仿真验证表明,改进后的算法有较好的实时性,在采集完一帧语音数据后第4拍给出语音有效信号。最后给出该语音检测电路的FPGA验证平台。     

基于微指令覆盖的最小指令集测试算法

着重讨论了如何利用微处理器中的自测试设计来缩短功能测试序列的长度,首先,依据指令的表示模型,将指令测试分成微指令序列和微指令执行两个测试层次,提出了一个基于微指令覆盖的最小指令集测试算法,只需检测指令集的子集就能达到指令测试的目的。然后,通过定义指令的测试代价和测试效率,提出了一个可以有效地选择最小测试指令集的方法,最后,将算法应用于ＮＲＳ４０００微处理器的功能测试,仅为传统的全指令集测试序列的３     

AMBA ASB总线系统主设备的设计

IC设计已经进入系统芯片（system on a chip,Soc）时代。片上总线作为SoC集成系统的互连结构,可以解决各个IP功能模块间的相互通信问题。AMBA总线由于其高性能和ARM处理器的广泛应用以及该总线协议的完全开放性,逐渐成为事实上的SoC总线标准。对现有的微处理器IP核按照AMBA ASB片上总线的协议进行改造,使其能够作为主设备方便的集成在SoC系统中,并使用FPGA验证了基于AMBA总线的系统集成的正确性。     

“LongtiumC2”微处理器流水线设计

介绍一款32位CISC结构微处理器“LongtiumC2”的流水线设计。针对CISC结构微处理器流水线设计的难点,采用微指令流水执行等技术,设计了“LongtiumC2”的7级流水线结构,以及与流水线相关的处理机制和精确中断的实现机制,实现了一个具有较高性能的CISC微处理器的流水线。仿真和综合结果表明,该流水线设计能够满足“LongtiumC2”微处理器的功能和性能要求。     

通用串行接口IP核的功能验证

通用串行接口由于传输稳定,抗干扰性强等优点,被广泛应用于各种系统中,但其功能验证却是一项复杂而重要的工作。基于e语言,并针对IP核验证的可重用要求,主要介绍了通用串行接口IP核的功能验证方法及流程,提出了基于参考模型和功能覆盖率的验证方法,并在参考模型的基础之上,实现了能对仿真结果自我检测的自动化验证平台。     

基于混合踪迹的智能处理器模型和评估分析

近年来,紧耦合智能处理器在资源受限的边缘侧智能处理器应用中受到了广泛关注.但是针对主协处理器在流水线耦合关系做早期设计空间探索时,存在硬件资源关系共享性,数据通路结构复杂多样化以及片上主协计算特征异构性的特点,使得针对智能处理器的仿真评估建模面临着挑战.本文针对紧耦合智能处理器的结构特点,将硬件结构抽象成为软件仿真模型框架,通过对主协处理器基本硬件资源分析,分解指令控制的不同数据通路,设计智能处理器仿真模型.将主处理器与智能协处理器分别采用踪迹仿真和模型解析的方法,引入混合踪迹记录时间戳以统计部件访问信息,结合基于解析的性能评估算法,实现对智能处理器的性能评估.实验结果表明,基于混合踪迹的智能处理器模型和评估分析可以有效的解出智能计算的实际执行结果,并评估得到硬件的性能,包括延时,能耗和功耗等重要参数.     

基于备份缓冲区的精确中断研究与实现

微处理器的深度流水线、乱序执行等技术会导致指令的顺序模型与乱序执行之间产生冲突,如何实现精确中断是其中的关键问题之一。针对现有精确中断实现方法的不足,提出了一种采用备份缓冲区保存流水线现场的精确中断实现方法,可以显著提高中断响应的效率。论文首先详细分析了中断,然后着重讨论了备份缓冲区实现精确中断的现场保存机制和备份缓冲区的结构,最后介绍了该方法在西北工业大学自主设计的“龙腾R2”微处理器上的实现。“龙腾R2”微处理器上的实验结果表明,与冲刷流水线实现精确中断的方法相比,采用该方法中断响应时间减少了67%,中断返回时间减少了56%。     

PCI总线主控制器IP的设计

本文讨论一个PCI总线主控制器IP核的设计与验证，描述了该IP核的控制通路和数据通路设计、电路的功能仿真、综合以及验证等过程。结果表明，该IP核在功能和时序上符合PCI技术规范2．2版本，达到了预定的目标。     

一种新颖的向量基-8布斯乘加器的设计

提出一种新颖的部分冗余向量基-8布斯编码乘加器,快速地处理了部分积中的正负三倍被乘数项,并以亚字并行的方式支持单指令多数据流操作,可以完成16*16的有符号乘法运算以及两个8*8的有符号乘法运算.使用了4∶2压缩器进行部分积的压缩,并使用进位控制逻辑来控制短向量间的进位.