一种多核微处理器互连接口的设计与性能分析

并行是提高计算机性能最主要的方法,随着集成电路生产工艺的不断发展,除了在单个芯片内集成更多的处理器核外,通过集成高速互连网络接口构建多路并行系统一直是提高高性能计算机并行性的主要方式。提出了一种面向多核微处理器的互连接口的设计方案,基于精简的PCI-E总线协议,采用高速串行数据传输技术,支持Cache一致性报文和大块数据传输报文,能够用于实现4个处理器的直接互连。模拟结果表明,优化设计的互连接口每个接口能够实现64Gbps的双向最大有效带宽,最小传输延迟为120ns,能够较好平衡不同报文类型对带宽和传输延时的要求。     

低功耗微处理器中异步流水线设计

随着工艺的不断进步及芯片上资源的不断增加,微处理器设计遇到了一系列问题:为芯片提供一个全局时钟网络越来越困难,时钟扭曲等问题越来越突出,芯片的功耗问题越来越严重.上述这些因素促使人们将注意力逐渐转向异步电路设计.在设计异步微处理器过程中,异步流水线的设计是一个非常重要的问题.首先总结了微处理器设计中出现的各种流水线结构,并给出了相应的异步实现;然后提出了一种异步流水线设计流程,用于加速异步流水线的设计;最后利用提出的流程设计实现了几种异步功能单元,实验结果表明异步电路能够有效降低电路的功耗.     

可扩展通用并行声纳信号处理系统设计

针对水声领域中高速大容量的实时信号处理任务,为了提高处理系统的通用性,设计并实现了一种基于DSP芯片的并行声纳信号处理系统。系统采用TI公司的高性能处理芯片TMS320C6416作为其处理内核,并采用松耦合式的静态结点互连网络结构,能够在保证结点具有一定处理能力的同时进行方便高效的互连。为通用并行信号处理平台的设计提供了一种新的思路。     

2014nccet:基于SI仿真的高密度存储服务器高速链路设计

针对高密度存储服务器中高速链路结构复杂、信号速率高、链路长度长等特点,在高速链路PCI-E3.0和SAS3.0设计过程中引入全面的SI仿真。通过对高速PCB设计中拓扑结构、材料类型、PCB结构等关键项目进行仿真设计,获得成本最低、性能达标的最优方案;通过全链路有源仿真,预估系统性能,降低系统投产风险;通过系统实际信号测试,验证系统性能完全满足相应规范要求,仿真结果有效可靠。     

板级高速传输总线链路层关键技术研究与实现

随着高性能服务器和超大规模计算机的发展,系统设计者对板上高速互连总线的要求越来越高,如何使芯片间的数据传输延迟更小,提高计算通信比是需要解决的重要问题.论文研究了近年来发展迅速的超传输总线和PCI Express总线的链路层的特点,在此基础上提出了一种64位高速总线链路层体系结构,并对其关键技术进行了研究,设计实现了一...     

卫星焦面PCB板的EMC设计和仿真

总结了设计卫星焦面PCB板中用于解决电磁兼容问题的措施.设计中使用Protel 99SE绘制原理图、制PCB板和DRC检查;用Hyperlynx6.1输出传输线模型;用OrCAD9.2绘制等效传输线原理图、仿真信号完整性波形、确定端接方式和数值.充分地利用了三个软件的特点,对该板进行了电磁兼容设计,信号完整性分析,灵活地实现了多板间的仿真分析,并用仿真结果检验和反馈了PCB的设计.最后给出了用仿真解决时钟信号完整性问题的一个实例.     

基于DDS+PLL的跳频宽带信号源设计

首先比较了数字直接合成技术和锁相环技术各自的优缺点,介绍了ADI公司的数字锁相环芯片ADF4360-7芯片的内部配置和PLL双模前置分频的设计.提出了一种使用DDS输出的低频段线性调频信号作为PLL信号激励源的设计方案,用来产生某型跳频信号源1 010～1 220 MHz高频段内的线性调频信号.使用FPGA的线性时序法实现了端口并串转换的控制.从实验结果分析,频段内2个典型频率点的输出频谱稳定性较高,且满足远端杂散的要求.     

中频直接采样在 UWB (超宽带)雷达数据采集中的应用研究

为实现UWB雷达中的高速数据采集,本文从理论上探讨了中频／射频直接采样和数字正交技术对大带宽信号（≥10MHz）进行相干检波的可行性。对三种数字正交途径进行的计算机仿真表明：正交双路的幅相一致性大大提高了,当信号带宽≤20MHz时,镜频抑制效果优于传统模拟方式（＜－30dB）。     

某型舰炮数字伺服系统设计及其控制策略

针对某型舰炮伺服系统数字化改造要求,设计了一种舰炮数字伺服系统。该系统以基于DSP的随动控制板平台代替原有模拟控制平台进行位置环控制,选用成熟可靠的大功率的IGBT脉宽调制变频器进行速度环控制,以交流永磁伺服电动机作为执行元件;为了实现该数字伺服系统的高速高精度位置控制,同时又考虑到实际中火控系统信号给定时间周期较大的问题,又设计了分区分段变参数PID控制算法与前馈控制以及插补控制相结合的复合控制算法。试验表明,该数字伺服系统具有很好的动静态性能,工作可靠、动态响应快,通用性能好,可以应用到其他火炮数字伺服系统设计中,具有较好的应用前景。     

毫米波引信数字信号处理系统设计

本文介绍用ＡＤ９０４８视频闪烁型Ａ／Ｄ芯片、ＴＭＣ２３１０高速矢量处理器和ＴＭＳ３２０Ｃ２５微处理器所设计的超高速可编程毫米波引信数字信号处理系统,给出了系统硬件结构框图和信号处理算法流程。     

Ku波段功分放大3D-MCM设计

多芯片组件(three-dimensional multi-chip module,MCM)是微波产品的重要组成部分,其集成度的高低将直接影响到产品的小型化与轻量化。当前,军用领域绝大多数的MCM使用的还是传统的二维多芯片组件(2D-MCM)形式。为了实现更高的集成密度,MCM需要向三维多芯片组件(3D-MCM)方向发展。微波垂直互连工艺是3D-MCM的基础,是实现微波产品小型化与轻量化的关键技术,但在Ku波段微波信号的传输匹配上具有较大设计复杂度。在对3D-MCM仿真的基础上设计了一款Ku波段功分放大3D-MCM,与传统2D-MCM相比,在性能指标不变的情况下体积可缩小40%以上。     

ADTA-1：一种嵌入式异构双核微处理器

针对多核日益严重的功耗问题,利用异步技术在低功耗方面的优势,结合数据触发结构设计并实现了一种嵌入式异构双核微处理器(ADTA-1).该设计将异步设计应用于嵌入式多核微处理器中,并在芯片中对异步微处理器进行了测试,验证了异步电路在多核微处理器中的有效性和低功耗特性,为进一步设计和实现低功耗异步多核微处理器进行了有益的探索.     

基于XilinxFPGA的数字下变频的实现

为解决专用数字下变频芯片价格昂贵、灵活性不强的问题,研究了如何基于FPGA实现数字下变频的功能。本设计结合硬件资源从数字下变频的系统各模块的主要功能,以及从彼此间的性能制约上考虑,先通过MATLAB仿真选择合适的参数,然后在Xilinx公司ISES．2开发环境下,使用Verifog语言编程实现。最后对基于FPGA实现的数字下变频系统调用Modelsim进行仿真测试,验证了设计的正确性。     

基于FPGA的高速图像处理系统设计

针对坦克图像处理中存在的系统集成度不高、处理速度较慢等问题,设计了一种基于FPGA的高速图像处理系统。该系统通过在FPGA上配置Nios Ⅱ软核处理器以及图像采集、处理和显示等功能模块来实现其主要硬件电路,并结合系统的软件设计实现了多路图像信号的采集以及图像的放大/缩小、裁剪和叠加显示等功能。由于采用了可编程芯片和并行处理技术,该系统具有集成度高、维修性好、图像处理速度快和实时性强等优点。     

基于DSP的电视跟踪系统算法设计

研究基于ADSP21020高速DSP芯片构成的实时电视跟踪系统的图象采集。分割、跟踪定位和跟踪波门设计等算法,并给出算法实现的流程图。     

导引头目标模拟器设计与实现

作为雷达导引头半实物仿真系统中的重要组成部分,导引头目标模拟器主要用于产生包含目标距离、速度、角度和功率等特征信息的回波信号,并能简单地模拟干扰信号.介绍了回波信号的特征原理,提出了导引头目标模拟器的设计实现方法,着重说明了采用数字频率综合器(DDS)和数字射频存储器(DRFM)方法模拟目标的速度和距离信息.该模拟器的实现可以方便地对目标信号进行模拟,同时也具有较高的模拟精度.     

基于FPGA+ARM的多路视频采集系统设计

提出了一种基于FPGA+ARM的多路视频采集系统的设计与实现方法。该视频采集系统不仅能对多路快速变化的视频信号进行采集和处理,而且能应用为系统信号发生设备。系统采用FPGA为核心高速时序逻辑控制、接口控制单元,加上嵌入式ARM强大的信号采样控制功能,能够在较低成本下对多路视频信号进行快速准确可靠的获取。     

新型电子设备故障自动检测

随着科学技术的发展,微机在新型电子设备中的广泛应用,使得新型电子设备自动化、智能化、战术技术水平不断提高,随之对新型电子设备的可靠性和维修水平提出了更高的要求。本文根据检测、估计理论以及数字信息处理技术,论述了新型电子设备故障自动检测系统的理论基础;指出了以微处理器为核心的自动数据采集、故障自动诊断系统以及具体硬软件电路的实现。实现该繁育地于新型电子设备朝着自动化、智能化方向发展,提出新型电子设备     

数字阵列雷达宽带快速跳频源设计

介绍了一种基于直接数字合成技术(DDS)与直接频率合成(DS)相结合的数字阵列雷达T/R组件设计,其主要核心思想就是运用DDS技术中的相位控制功能代替传统高频移相器,并且运用其幅度控制功能代替传统的数控衰减器,从而实现阵列雷达发射信号的数字波束形成;并且设计出高稳定度的800 MHz高频源作为输入参考,利用DDS技术实现宽带下快速跳频;输出端采用DS方法,保证得到所需频带低相噪特性。     

具有微处理器的模块化捷联制导组合

低成本惯性制导系统(LCIGS:以下简称惯导系统)是飞行姿态(陀螺)和速度(加速度表)坐标的一种模块化捷联系统,它允许互换地使用不同厂家的仪表而不影响系统的电气、机械接口或处理软件,由于使用微处理器进行处理和控制,使系统的这种设计灵活性成为可能。共用了五个微处理器嵌入到每个模块里:三个加速度表共用一个,三个陀螺模块各用一个,还有一个用于服务模块。这些微处理器实现陀螺在线数字加矩控制和仪表误差模型的有源补偿,包括对温度敏感效应、温度控制、自检等建立的模型。为了适应仪表变化或感受环境变化,利用一个可改写的只读数据库来适应处理和校正算法的要求。只读数据库可由低成本惯导系统支持设备根据标定要求或更换仪表的要求修改。该数据序接受微处理器访问,并用于处理算法系数的修正计算。本文介绍了系统结构并描述了微处理器软件划分及功能。