基于MSP430单片机的海浪水压场自动测量系统

提出了基于MSP430单片机的水压场自动测量系统的设计方案和实现方法并进行了实际测量.解决了自动测量系统中的低噪声、低功耗、高分辨率、大容量存储等关键技术.实验结果表明:该系统具有自动运行、电池供电、记录时间长等特点.适于高海况条件下的海浪水压场的测量.     

LS-DSP路由器的低功耗设计

LS-DSP是用于航天图像处理的数字信号处理器,内部的协处理器由处理元PE阵列构成。路由器则是实现PE阵列网格互连的专用部件,也是操作最频繁的部件。如何降低处理器功耗,提高算法的执行效率是一个非常重要的研究课题。针对LS-DSP路由器的电路进行门控时钟的低功耗设计改进,并以算法为例进行了控制、执行过程功耗分析和比较。实验结果表明,改进结构的路由器降低功耗76%。     

判定执行的功耗优化

判定执行消除分支指令,有助于提高性能,但执行额外的指令会造成能量浪费。尽早作废无效的判定指令,可以减少能量消耗。针对Itanium2处理器,修改流水线功能划分,提前读取谓词的值,提出谓词相关情况下的流水线停顿方法。模拟结果表明,提前读取谓词并作废无效指令,能减少能量浪费,提高能量效率。     

THO-MAC:一种两跳优化的低延迟低功耗无线传感器网络介质访问控制协议

功耗与延迟是无线传感器网络介质访问控制协议设计首要考虑的两个问题。提出了一种新的传感器网络低延迟、低功耗、接收节点初始化异步介质访问控制协议——THO-MAC协议。通过准确预测接收节点的唤醒时间,THO-MAC协议调度发送节点侦听信道,从而减少发送节点空闲侦听能量浪费。THOMAC协议在发送节点两跳转发节点集中选择使报文两跳转发延迟最小的转发节点,从而降低报文传输延迟。使用NS2模拟器对THO-MAC协议进行了详细模拟。模拟结果显示,与RI-MAC和Any-MAC协议相比,THOMAC协议可以减少35.5%和18%的报文传输延迟,同时节省23.5%和15.5%的节点功耗。     

一种自启动偏置电路芯片的设计

针对集成电路中对高精度基准电流源的需求,设计了一种具有自启动功能的偏置电流源电路,输出电流值为10μA、2μA。仿真结果表明该电路在保持高电源抑制比的同时,提供了合适的静态工作点,解决了芯片自启动问题。     

一种低功耗预比较TLB结构

介绍了一种低功耗TLB结构。这种结构的思想是基于程序局部性原理,结合Block Buffering[1]技术,并对CAM结构进行改造,提出一种预比较TLB结构,实现低功耗的TLB。并且采用Simplescalar 3.0模拟该TLB结构和几种传统的TLB结构的失效率。通过改进的CACTI3[2]模拟结果显示:提出的TLB结构比FA-TLB平均功耗×延迟降低约85%,比Micro-TLB降低80%,比Victim-TLB降低66%,比Bank-TLB降低66%以上。从而,所提出的TLB结构可以达到降低功耗的目的。     

一种适于片上路由器的自适应缓冲调整策略

在典型的片上网络路由节点中,来自不同方向的报文被存储在相互独立的缓冲资源中。在网络负载不均衡的情况下,某些方向的报文将很快填满该方向的缓冲,而其他方向仍可能有较多的缓冲资源处于空闲状态,这样就导致了网络中的缓冲资源利用率不高,进而影响片上网络的整体性能。提出了一种自适应的片上缓冲调整策略,能够根据网络负载情况动态调节缓冲结构,有效地提高了缓冲资源的利用率。在90nmCMOS工艺下设计实现了多端口共享缓冲资源的片上网络路由器,实验结果表明,在负载不均衡的网络中,提出的路由器能够带来性能改进及功耗降低;在达到相同性能的情况下,新路由器的面积较典型路由器减少了20.3%,而其缓冲功耗节约了41%左右。     

忆阻器类脑计算芯片研究现状综述

为把握忆阻类脑芯片发展现状并总结其发展趋势,对现有忆阻类脑计算芯片与架构进行了调研,对芯片中所采用的忆阻器阵列结构和集成工艺、前神经元电路、后神经元电路、多阵列互连拓扑结构与数据传输策略,以及芯片设计过程中所采用的系统仿真和评估方法进行了对比分析。总结出当前忆阻类脑计算芯片电路设计仍需解决忆阻器可用阻态少、器件参数波动性大、阵列外围电路复杂、集成规模小等问题,并指出了该类芯片走向实际应用仍然面临着忆阻器生产工艺提升、完善开发工具支持、专用指令集开发、确定典型牵引性应用等挑战。     

存储体编译和布局协同的片上缓存设计方法

为了提高片上缓存的速度、降低面积和功耗,提出了一种存储体编译和布局协同的片上缓存设计方法。该方法基于存储体在芯片上的不同空间位置预估该存储体的时序余量,分别采用拆分/合并、尺寸调整、阈值替换和长宽比变形等多种配置参数穷举组合进行存储体编译,根据时序余量选择最优的静态随机存取存储器存储体编译配置。将该方法与现有的物理设计步骤集成为一个完整的设计流程。实验结果表明,该方法能够降低约9.9%的功耗,同时缩短7.5%的关键路径延时。     

基于EPA通信的电磁流量计开发

EPA是我国工业自动化领域第一个拥有自主知识产权并被国际电工委员会(IEC)认可的国际标准.为了推进EPA的工业应用进程,开发了适用于工业现场的EPA电磁流量计,结构采用了通用的电磁式流量计与标准的EPA通信卡组合的形式,内部采用双CPU来实现整个现场数据和EPA数据的处理.所开发的EPA电磁流量计不仅全部达到了流量检测的相关技术指标,还通过了EPA协议一致性、互操作性和通信性能测试,具备了总线供电、低功耗、异常报警等特点.重点介绍了EPA电磁流量计的系统设计、电磁式流量计的工作原理和EPA通信卡的开发.