基于机器学习的FPGA电子设计自动化技术研究综述

随着后摩尔时代的来临,现场可编程门阵列(FPGA)凭借其灵活的重复可编程特性、开发成本低的特点,现已被广泛应用于物联网(IoTs)、5G通信、航空航天以及武器装备等各个领域。作为FPGA设计开发过程中所必备的手段,FPGA电子设计自动化(EDA)技术的研究在各界得到了广泛的关注。尤其是在机器学习方法的推动下,FPGA EDA工具的运行效率和结果质量(QoR)得到了很大的提升。该文首先对FPGA EDA技术与机器学习技术的概念内涵进行了简要概述,随后综述了机器学习技术在FPGA EDA高层次综合(HLS)、逻辑综合、布局与布线等各个不同阶段应用的研究现状。最后,对基于机器学习的FPGA EDA技术的发展进行了展望。以期为本领域及相关领域的专家和学者提供参考,为后摩尔时代我国集成电路产业的发展提供技术支持。     

一种防闩锁的多嵌入阱SCR ESD器件

针对高压BCD工艺使用SCR器件ESD保护时面临的高触发电压与低维持电压之间的矛盾,设计了一种多嵌入阱可控硅(MEWSCR)结构。相比于常规SCR结构,首先,通过移动阳极/阴极的N+/P+掺杂区引入辅助泄放器件,MEWSCR结构实现了二次触发,增加了维持电压;其次,通过在阳极P+区和阴极N+区下方分别嵌入N浅阱和P浅阱,增强非平衡载流子的SRH复合作用,降低SCR的再生反馈效应,提高了维持电流。基于0.18 μm BCD工艺,采用TCAD软件进行模拟。结果表明,新型MEWSCR器件的维持电压提升至23 V,维持电流提升1 A以上,满足ESD设计窗口要求。     

基于超优均衡理论的P2P激励模型的研究

在分析了P2P网络中充斥着大量Free-Rider节点的问题的基础上,提出一种新型的节点激励模型.在分析现有激励模型的基础上,鉴于古诺模型中利益获取模式与P2P网络中节点贡献与收益模式的相似度,引入博弈论中的超优均衡理论.该模型证明了在P2P系统中每个节点存在一个最优贡献值,只有当节点的贡献值达到该最优值时,才能从系统中获得更好的服务质量.分析证明,该激励模型对P2P网络有着一定的激励作用,并且有效地避免了Free-Rider问题,能够在一定程度上保证P2P系统的良性发展.     

基于XML和Web Service的异构数据集成研究与实现

计算机网络的迅猛发展使企业内部数据交换越来越频繁,然而,系统实现技术及实现时间上的差异造成了在不同的信息系统中存在着大量异构数据.异构数据源的存在给实现不同信息系统间数据互访带来了很大的不便.为了解决异构数据源共享和部署集成平台过于复杂的问题,在充分调研国内外信息集成文献的基础上,基于XML和Web Service技术实现了一个新型的异构数据集成平台.该平台采用XML文件存储元数据,部署时无需新建数据库,实现了轻量级部署;将中介器和包装器发布成Web Service,支持多种集成平台客户端; 该平台能够屏蔽网络、操作系统、各种关系型数据库、XML文件的异构性,支持企业集成历史遗留数据、发布信息,并具有高度灵活性、轻便性和可重用性.     

一类非线性系统的自组织模糊CMAC神经网络自适应重构跟踪控制

提出了一种非线性系统的自组织模糊CMAC(SOFCMAC)神经网络自适应重构跟踪控制方法,首先通过构造增广系统,设计出线性渐近跟踪控制器,然后采用SOFCMAC神经网络在线重构系统的非线性特性,以消除非线性特性引起的系统误差,可保证非线性系统闭环稳定并使系统输出跟踪期望输出.仿真算例证明了SOFCMAC神经网络自适应重构跟踪控制系统的稳定性.     

带消能连梁的矩形空心双柱式高墩抗震性能试验研究

基于震后功能可恢复的设计理念，按1/20几何缩尺比设计和制作了矩形空心双柱式高墩和带消能连梁的矩形空心双柱式高墩模型，开展了低周往复荷载作用下的拟静力试验研究，分析了试件的破坏形态及过程，比较研究了试件的强度、累积滞回耗能、墩柱曲率和位移延性等抗震性能参数。试验结果表明:与普通的矩形空心双柱式高墩相比，带消能连梁的矩形空心双柱式高墩具有更好的耗能能力、承载能力和位移延性能力，消能连梁可有效减小墩柱曲率，从而有效降低了墩柱的地震损伤。因此，带消能连梁的矩形空心双柱式高墩具有更优良的抗震性能。     

基于Modbus的面粉通信系统改造方案

以某面粉厂的加工工艺通信系统部分改造为例,构建基于Modbus的通信架构,详细说明了通信的软件设计方法和具体实现过程,最终完成了面粉加工通信从独立到仿现场总线系统的改造,实现了多控制系统间的无缝衔接和全局监控。     

涂覆层对光纤布拉格光栅应变传递的影响机理分析

利用光纤布拉格光栅(FBG)测量结构物表面的应变时,FBG的涂覆层会对其应变传递产生影响,从而造成测量结果与真实应变之间有较大的差异。针对此问题,建立了应变传递模型对有涂覆层和无涂覆层两种FBG应变传递率进行了理论分析,得出了两者的平均应变传递率随粘贴长度的增大而增大。为了验证理论模型的适用性,进行了等强度梁实验,实验结果表明在相同的粘贴长度下有涂覆层FBG的平均应变传递率较低,且其最大平均应变传递率仅能达到92%,而无涂覆层FBG在粘贴长度达到6 cm时,应变传递率已经可以达到99%,可以满足绝大多数的应变测量需求。所建立的应变传递数学模型与实际的试验验证结果相符,深刻揭示了涂覆层对FBG应变传递率的影响规律,为FBG应变测量的工程应用提供了重要的参考。     

空心细长轴加工分析

本文通过对空心细长轴加工过程中出现的问题以及解决问题进行阐述,总结出了加工细长轴的一般方法。     

铝铒共掺氧化锌薄膜中氧含量对铒离子发光的影响

研究在不同氧气含量条件下通过磁控溅射沉积的铝铒共掺氧化锌薄膜及电致发光器件的光电性能。实验发现氧气含量的提高有利于增强Er³⁺离子的光学活性并降低薄膜中电子陷阱的浓度。另外,由于沉积过程中溅射出的粒子与氧气碰撞导致能量损失,高氧气含量会引起薄膜结晶性下降。在电致发光中,由于氧填充了作为施主的氧空位,强烈依赖于多子浓度的npn异质结器件在纯氩条件下才能获得最强的电致发光。