面向低功耗设计的可重构算法设计

为了提高逻辑功能芯片的运行功耗,设计了一种面向低功耗设计的逻辑功能可重构算法.能够将传统方式设计的逻辑功能进行结构拆分,转换为面向低功耗设计的可重构设计布局,详细阐述了面向低功耗设计的可重构设计方法及原理.分别从理论上和实验验证两种途径,分析并测试了面向低功耗设计的可重构算法的性能及代价,给出了面向低功耗设计的可重构算法对功耗的降低程度,以及对逻辑资源设计以及运行速度方面所付出的代价.     

面向单元内加速的可重构算法设计

为了能够在可编辑逻辑器件上设计更高速度的功能单元,提出了一种面向单元内加速的可重构算法。通过该算法能够对目标逻辑功能单元进行功能重构,并以缩短单元内部逻辑门的层数,以及单元内逻辑门的控制结构,实现单元内加速。选取了典型的可重构计算单元,分析了应用本文所设计的可重构算法对逻辑功能单元进行重构设计。测试中,经过重构设计后的计算单元,运行时间最多减少了30%。     

基于重构原理的电路可扩展性设计

为解决集成电路设计后可测试和功能升级的需求,提出了一种基于代码重构的可扩展设计方案。在集成电路设计过程中,通过在硬件描述语言层对设计功能进行重构,以通用标准化的功能结构分解和替换原有的复杂功能。在芯片设计过程中,确定重构的层次。重点设计了芯片设计过程中的一些常用基本功能模块,以这些基本功能模块不同组合实现特定功能的重构。     

基于MIPS指令集的流水线CPU设计与实现

提出了一种CPU设计方案,实现指令集为MIPS指令集中选取15条指令作为本CPU的基本指令,采用基本5步流水线CPU设计。分析了流水线CPU的逻辑结构与指令的处理过程,给出了取指阶段IF、译码阶段ID、执行阶段EX、内存访问阶段MEM、寄存器写回阶段WB阶段的设计与实现。对流水线产生的相关性问题,采用Bubble法和Forwarding法相结合的方法来消除相关性,在FPGA平台上进行了测试,测试结果表明,该方案符合设计要求。     

未知逻辑的故障电路快速重构算法研究

针对未知逻辑的故障电路诊断与修复问题,研究了一种以同样功能的正常电路作为参考电路,然后利用电路逻辑快速重构算法进行故障修复的方法。该算法将对参考电路的逻辑功能采集与故障电路的逻辑功能重构同步进行,既能降低算法运行过程中的空间消耗,同时也避免了故障电路逻辑功能重构过程中,进行复杂的逻辑综合。此外该算法改进了传统的分块串行处理模式,解决了将采集数据分块并行逻辑综合的问题,提高了故障电路重构的速度。测试表明,相对直接的Q-M逻辑综合算法,该算法处理时间最快能减少70%。     

分组密码算法的可重构设计模型与结构分析

针对在一种密码芯片上实现多种分组密码算法的要求,提出了基于可重构设计方案。重点研究了可重构设计模型,以及重构模型中的网络互联结构的设计。通过对比分析给出了适合于多种密码算法实现的具有高效可重构设计模型和互联结构。由对比性实验测试表明:设计的重构模型和结构,在实现四种分组密码算法时使用的资源数比实现单一一种密码算法最多增加了20%;实现的性能比单一一种密码算法的性能至多低15%。相对于同时在一个芯片上实现四种分组密码算法的设计方案,可重构模型总体的性价比优势非常明显。     

基于流水线结构的可重构AES算法IP核的硬件实现(英文)

为了提高AES算法中IP核数据的吞吐量并同时减小硬件资源的占用,以达到速度和面积的折中实现,采用混合流水线结构和可重构技术完成了IP核的设计.该设计包括在同一个混合流水线结构的流程中实现了AES算法的加密和解密过程;根据有限域的性质,对AES算法中的Sbox盒进行了优化;结合可重构技术,完成了对AES轮变换的主要构件ShiftRow和MixColumn的优化.本设计在Xilinx Virtex2p xc2vp20-7 FPGA器件上完成,其数据吞吐量达到2.58Gbit/s,所需组合逻辑仅为3 233块,通过与同型号器件上的其他设计进行对比,实现了速度和面积的折中,在吞吐量和面积上都得到了比较理想的结果.     

带Cache和精确中断响应的CPU设计

提出了带Cache和精确中断响应的CPU设计方案,实现指令集MIPS中选取15条指令作为本CPU的基本指令.采用基本5步流水线CPU设计,给出了指令Cache、数据Cache和精确中断响应的设计与实现.测试结果表明,该方案符合设计要求.     

基于FPGA可重构设计中资源动态分配算法研究

针对可重构计算中对FPGA逻辑资源动态分配问题开展了深入的研究,详细分析了再FPGA上实现可重构设计问题时资源动态分配的常用策略。提出了一种基于局部最优性的资源动态分配算法,该算法既考虑了资源动态分配的最优化特点．同时也综合了算法实现难度和任务可重构实现等待延时等主要因素,经测试表明,本文提出的资源动态分配算法资源利用率平均可达到60％以上,任务加载平均延时为3．5毫秒．总体性能优于传统的资源分配算法。     

某型教学机载导弹发控系统设计

根据机载导弹发控系统的组成和功能,运用计算机仿真技术和虚拟仪器技术,设计了某型教学机载导弹发控系统,给出了系统软、硬件设计方案,对发控逻辑算法、核心硬件功能电路和实时数据收发等关键问题进行了研究.实际使用表明,该系统能够模拟机栽导弹发控系统的所有功能,可用于机栽导弹发控系统实验教学.     

互动优化的增量三角剖分算法

当前三角化文献中一般只介绍点云的三角化方法,几乎没有文献注意到点云三角化过程中与用户互动的过程,按用户的要求进行点云的三角化。本算法是一种增量算法,为了提高算法是实用性,算法将剖分信息按照点的不同位置存储到不同的对应边链表和三角形链表中,以降低边和三角形的搜索操作时间,提高三角化的速度;算法中采用了加点剖分中同步优化和初步剖分后用户随意多次优化的多重优化方案提高剖分三角形的质量,并且剖分中同步优化和用户再次优化分别采用最小角最大化优化准则和曲率最小优化准则,使剖分拟合表面更加光顺。通过点云剖分的实例结果显示,该算法具有速度极快、占用内存少、形成三角表面质量高,程序运行界面友好等优点。     

牛头刨床的多目标优化设计

牛头刨床在设计过程中受到多项设计指标的影响。采用多目标优化设计,在机构的行程速比系数一定时,机构最大压力角最小时,机构的运动性能会趋优。依据机构的几何关系,从满足机构运动性能出发,建立机构优化设计的数学模型,利用Powell法求解最佳值,得到牛头刨床相对合理的设计参数,并给出一个应用实例。     

Design of adiabatic two’s complement multiplier-accumulator based on CTGAL

We propose a new design scheme for a Booth encoder based on clocked transmission gate adiabatic logic （CTGAL）. In the new design the structural complexity of the Booth encoder is reduced while the speed of the multiplier is improved. The adiabatic two＇s complement multiplier-accumulator （MAC） is furthermore a design based on the CTGAL. The computer simulation results indicate that the designed circuit has the correct logic function and remarkably less energy consumption compared to that of the MAC based on complementary metal oxide semiconductor （CMOS） logic.     

基于Silverlight的网络虚拟教学系统的设计与实现

随着网络教学中用户对交互性和体验感的要求越来越高,传统的以数据为中心,以HTML为表现形式的Web网络教学应用程序已远不能满足学习者更高的、全方位的体验要求,而RIA及微软Silverlight技术平台的出现正好为这个问题提供了很好的解决途径。文章重点介绍了如何通过微软的Silverlight技术来设计和实现高体验度的网络虚拟教学系统。     

基于网络平台的个性化知识推荐系统设计

本文利用学科知识点之间的层次关系图设计知识表示模型,而用户模型则以＂用户的认知水平＂和＂用户兴趣＂为中心而构建,在此基础上提出组合过滤推荐算法.该算法保留了内容过滤推荐算法和协同过滤推荐算法的优点,又弥补了两种算法的不足,通过测试评估,验证了组合过滤推荐算法的有效性和准确性.     

工作流技术在网络招标系统的研究与应用

利用工作流技术简化Web应用系统中业务过程逻辑来提高事务处理效率的特点,在研究与实现网络招标系统时,结合工作流技术JBPM与SSH2框架技术Struts2、Spring、Hibernate设计了网络招标系统,从而使业务过程的控制逻辑和具体功能相对独立,达到了招标系统的信息流传输过程的统一管理和控制,即提高网络招标系统的兼容性和整体协作性.     

基于MD5和RSA算法的网络考试身份认证方案设计

建立完善的身份认证系统是实现网络考试安全的关键步骤之一,而“用户名＋密码”等传统身份认证方式存在较大的安全隐患。文章提出了一种基于MD5和RSA算法的身份认证方案,先利用MD5算法来改进“用户名＋密码”认证方法,再借助MD5和RSA算法实现的数字签名来进一步验证用户的身份。该方案可以高效确认用户身份,极大地增强了考试系统的安全性能。     

一种复合NN智能诊断系统的设计及应用研究

NN智能诊断系统通过把计算机技术、NN技术、ES、GA与力学模型融合在一起,建立一种新型的智能诊断系统。将GA与改进的BP网络相结合,利用GA宏观寻优特点,用来克服BP网络的缺点,二者结合起来相得益彰。与传统的BP算法相比较,GA—BP网络训练速度和预测精度都得到了很大的提高。NN与ES互补,结合ES经验。预测使用寿命。应用MATLAB软件编制的具有自学习功能的智能化监测诊断软件,结合VC＋＋6．0和MATLAB的各自优点和功能,实现了VC＋＋6．0与MATLAB的混合应用,软件设计比较简单。根据系统的分析、设计、编程和仿真实验,系统运行效果很好。应用本系统对混凝土结构进行诊断,能给出结构受损程度,损伤位置及结合ES预测使用寿命,具有高度棒性、高精度、快速的特点。