近距离目标无线定位系统设计与开发

以CC1110为核心,设计了一种近距离目标无线定位系统。首先阐述了系统的工作原理,然后介绍了系统节点的设计及其实现过程,最后简述了系统的软硬件开发。控制中心与PC机连接,可以完成数据的采集、存储和分析。可以为目标信息无线采集系统的设计开发提供参考。目前系统已基本调试完毕,测试效果良好。     

嵌入式Linux系统的实现与编程

为满足工业控制系统对控制精度及组网的要求，在一个实际的控制系统方案中，提出底层网络的软硬件开发平台一种设计方法－－硬件平台采用PC104，软件平台采用嵌入式Linux系统。分析了以常用的Linux系统作为原型，根据控制系统的特殊性，实现对Linux系统内核可定制裁减并将精简的内核移植到PC104上的方法。最后，介绍了在嵌入式Linux系统平台上软件的编程方法。实验结果，证明该软硬件平台设计具有可行性。     

基于NiosⅡ的LVDS图像数据存储转发系统的设计

针对高速图像数据的远距离传输提出了一种基于NiosⅡ处理器的LVDS图像数据存储转发系统的设计方案,详细介绍了LVDS图像数据的存储方法和数据转发的工作原理,并对该系统的软硬件设计以及各功能模块的具体实现原理进行了分析和实际测试,实验结果验证了该设计的可行性、稳定性及高效性。     

SATA硬盘控制器的FPGA实现

设计一款高性能的SATA硬盘控制器IP核。基于Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA,参考SATA2.5协议,运用VHDL硬件描述语言,采用模块化的设计理念,完成IP核的设计。搭建了验证平台,对IP核的性能进行了测试,经测试该控制器IP核能正确地完成读、写、设备复位、设备识别等操作,且稳定性良好。同时编写了Peta Linux操作系统下的驱动程序,便于嵌入式系统的应用。     

基于Zigbee无线传感器网络的押运感知节点的研究与设计

利用无线传感器网络及Zigbee协议标准,对押运信息感知监测系统进行了分析;提出了基于Zigbee无线传感器网络与空间定位技术、计算机技术、数据通信技术结合的押运信息感知监测系统架构;设计了押运感知监测网络中感知节点的软硬件,并且对网络感知节点软硬件功能进行了测试。     

一种可堆叠存储介质的设计

参考服务器/客户端的可堆叠通信模式,以最常见的SATA硬盘作为存储介质,Marvell 88SM9705为核心控制芯片,设计了一种可堆叠的存储介质。经测试,88SM9705通过解析主机端发送来的SATA 3.0协议定义的帧信息结构(Frame Information Structure,FIS)中PM Port地址字段,能依次对其所连接的多个SATA硬盘进行正确的读、写等操作,实现了存储设备的可堆叠,稳定性能良好。是一种实现扩容同步提速的可堆叠存储阵列解决方案,在嵌入式存储系统领域具有很好的应用前景。     

多核网络分组处理系统的数据分段卸载发送机制

为摆脱对商用网卡的依赖，降低软硬件复杂度，提出通用多核网络分组处理系统，构建面向大报文高速分组转发应用的软硬件协同数据分段卸载发送机制，并实现原型系统。该机制基于轻量级输入输出的软硬件协同多核分组处理系统，以降低大报文切分、拷贝开销以及软硬件复杂度为目的，把实现切分报文、封装报文头以及校验功能中硬件实现复杂的部分卸载到驱动中，将分段报文数据拷贝缩减为新报文头的拷贝，结合链式直接内存存取技术，为多核实现高速的大报文分组转发提供有效的解决方案。基于国产通用多核和高性能现场可编程门阵列平台进行发送性能测试。测试结果表明：采用数据分段卸载发送机制能大幅提升报文发送性能，有效解决大报文引发的多核网络分组处理性能下降的问题。     

基于ARM的数据采集存储系统设计

介绍了一种基于ARM11的数据采集存储系统的设计原理和实现方法,以低功耗微处理器S3C6410为核心,并搭建嵌入式Linux系统平台来实现,其中数据采集模块主要包括信号调理电路、A/D转换和系统控制中心3个部分,数据存储模块由NAND Flash存储来实现,通过实验验证,本设计实现了数据实时监测,数据存储和数据回传等功能。     

异构混合存储的软硬件协同数据放置策略

分析比较当前大数据中心典型混合存储架构,针对其不能综合运用存储管理系统和存储设备优势的问题,提出软硬件协同的数据放置策略,同时考虑软件层混合存储管理系统和硬件层混合存储设备的特点,根据应用特性为数据选择合适的存储管理系统和设备。面向不同应用场景,提出运行前规划存储路径的静态放置模式和运行中规划存储路径的动态放置模式。基于存储管理系统和设备性能参数建模,采用仿真方法实现各数据放置策略,并运行实际应用中的三类负载进行实验测试,结果表明采用软硬件协同的数据放置策略相比只考虑存储管理系统和存储设备的数据放置策略,性能可以提高近30%。     

一种基于ARM和DSP的信号处理平台

基于ARM和DSP芯片设计实现了一种信号处理平台。硬件方面,ARM作为主控制器,完成数据输入、输出、人机交互,并通过HPI接口访问和控制DSP芯片;DSP作为ARM芯片的协处理器,负责信号处理及算法运算。软件方面,实现了ARM芯片上的WINCE应用程序用于访问、控制DSP,设计基于HPI接口启动的DSP程序负责数据处理以及和ARM通信。通过在此平台上实现的一个声纹识别系统,验证了平台软硬件设计的正确性。     

基于新型非易失内存的远程零拷贝文件系统

为提升物联网与边缘计算应用中前端节点间的数据访问效率,提出了一种新型远程零拷贝文件系统。该文件系统无须借助特殊硬件,可直接基于通用网卡设备实现零拷贝的数据传输框架;充分利用新型非易失内存的随机访问特性,尽可能减少数据缓存和拷贝,提高数据访问的吞吐量。建立缓冲区池,精简并融合传统网络栈和存储栈,从而缩短文件访问路径,减少软件冗余,降低数据访问延迟。最终提供高带宽、低延迟的远程数据访问性能。测试结果表明,远程零拷贝文件系统比传统网络文件系统减少了42.26%～99.19%的读写延迟,细粒度访问下的吞吐量最高可提升1297倍,显著降低了处理器开销和缓存失效次数。     

Novell网络环境下分布式文件系统的设计与实现

在局部网络环境下实现分布式文件系统和远程过程调用是实现高层分布式软件的基础。本文在分析Netware层次结构的基础上,给出了一个在网络层上的分布式文件系统和远程过程调用的设计与实现,详细讨论了该系统的功能、用户界面和实现中的技术问题,包括可靠性和并发控制等必须解决的问题。本文的工作是为在Novell网上实现分布式数据库而设计的。     

分布式计算环境下的栅格数据存储策略

针对传统的栅格数据存储策略不能满足分布式计算环境下粗粒度数据访问需求,应对海量栅格数据计算时效率低下的问题,结合分布式文件系统的存储特点,同时考虑地图代数算子在Map/Reduce阶段以栅格瓦片为单位的计算特点,提出一种基于Hadoop分布式文件系统的栅格瓦片存储策略。围绕栅格数据瓦片分割、压缩瓦片数据组织与存储、分布式文件输入输出接口改进等方面对该存储策略加以实现,并使用基于该存储策略的地图代数局部算子的分布式计算流程加以验证。理论分析与实验结果表明,该策略能够显著提高分布式计算环境下空间分析算子的运算速度。     

基于多通道采样数据的高速存储系统设计

建立了一个四层文件系统,将来自多个通道的采样数据按存储任务编号、通道号、采样起始时间分层存储,并对每层数据提供相应的索引文件,提供了按通道号及时间段的快速查询服务。测试表明,在IBM服务器上达到了150 MB/s的存储速度,可以满足同时300个通道的实时采样数据存储任务。     

基于Erasure Code的分割文件P2P存储结构设计

在充分考虑P2P存储特点的前提下,设计了一种新颖的基于Erasure Code的分割文件P2P存储方案,构建Chord协议上的P2P文件存储结构.通过设计有效的文件存储、访问和更新功能,克服传统Erasure Code冗余文件存储方案的不足,使存储文件具有一定的数据修改能力和结构伸缩能力.理论分析和实验仿真验证了设计方案在P2P存储系统中的可行性和有效性.     

闪存阵列的可重构策略

利用低延迟、低功耗、高可靠的闪存芯片构建闪存存储阵列是实现高性能存储系统的有效手段。但应用传统磁盘阵列技术构建闪存存储阵列,会引入磨损均衡、校验数据更新频繁导致阵列生命周期降低等问题。针对闪存固有的读写特性,设计实现了一种基于NAND Flash的高性能磁盘阵列机制——基于缓存的可重构磁盘阵列策略。该机制采用可重构条带的思想,利用存储等级的内存作为缓存,对数据顺序重组。实验结果表明:该策略能够有效降低垃圾回收开销,提高闪存阵列的性能和使用寿命。     

2014nccet：闪存阵列的可重构策略

利用低延迟、低功耗、高可靠的NAND Flash构建闪存存储阵列是实现高性能存储系统的有效手段。但应用传统RAID技术构建闪存存储阵列,会引入磨损均衡,校验数据更新频繁导致阵列生命周期降低等问题。针对闪存固有的读写特性,设计实现了一种基于NAND Flash的高性能RAID机制——基于缓存的可重构RAID策略（Cache-Based Reconfigurable RAID,CBR-RAID）。该机制采用可重构条带的思想,利用非易失存储器SCM（Storage Class Memory）作为缓存,对数据顺序重组。实验结果表明该策略能够有效降低垃圾回收开销,提高闪存阵列的性能和使用寿命     

一个基于面向对象模型的并行系统

为了开发分布式系统中的计算资源,我们设计了一个基于面向对象大粒度数据流模型的并行Ｃ＋＋系统ＯＯＣＰＣＳ．该系统的底层计算模型是面向对象范式和数据流模型的结合体。它将状态对象引入到数据流模型中,并且支持面向对象的特性。本文讨论了此模型在ＯＯＣＰＣＳ系统中的实现;并行化编译器;ＰＯＣ程序设计语言;面向对象网络文件Ｉ／Ｏ和虚拟ＯＯＬＧＤＦＭ机