基于嵌入式系统的科学仪器的构建

嵌入式系统赋予科学仪器以新的技术特征，提高科学仪器的性能，使其智能化程度更高。该文分析了嵌入式系统的结构与特点，研究了嵌入式系统构建高性能科学仪器的途径，提出了3种构建模式，给出了一个具体的构建实例，证明了基于嵌入式系统构建高性能科学仪器的可行性。     

面向高性能计算的在线教育实践平台的研究与实现

我国在高性能计算专业人才培养方面存在短板,传统的课堂教学中理论学习居多,实践环节偏少。为提升我国高性能计算人才的培养水平,提供一个灵活可用的高性能计算教育实践平台成为一个亟待解决的问题。本文设计并实现了一个面向高性能计算的在线教育实践平台系统,包括在线课程模块、题库模块、互动社区模块、虚拟实验室模块。基于该系统,教师可以在线开展高性能计算的理论和实践教学,布置高性能计算相关作业和并行编程任务,也可以创建高性能计算题库。学生可以在线学习相关课程、提交课程作业、交流讨论、进行高性能计算编程练习。本系统的开发可以提升目前高性能计算相关课程实践教学的水平,方便同学们进行课程实践学习。     

基于Blackfin处理器的嵌入式GUI优化与实现

针对Blackfin处理器强大的多媒体性能，研究图形用户界面（GUI）的相关优化技术，完成一个基于uClinux的嵌入式GUI系统。该系统具有体积小、高性能等特点，适用于需要高分辨率显示的电子产品。将该嵌入式GUI与Microwindows进行比较，相关的性能测试结果证明，该嵌入式GUI的实现为高性能嵌入式多媒体产品奠定了基础。     

新型高性能互连技术Hyper Transport研究

HyperTransport(HT)是一种新型用于板级集成电路互连的、高性能、点到点、基于报文交换的互连技术。HyperTransport提供了用途广泛的连接，以减少系统内的总线数，为嵌入系统应用提供高性能的连接，可以实现高度可伸缩的多处理系统。对Hyper Transport的一些关键技术进行了介绍，并设计了一个HT的HOST桥。     

基于Docker容器的高并发Web系统架构设计与实现

近几年来，随着移动互联网的快速发展，网络用户数激增，搭建一个高可用系统架构已经成为很多企业迫切的需求。以植物大战僵尸游戏系统为背景，探讨用户量大、高并发的Web系统架构设计与实现，该系统基于Docker容器进行项目部署，采用服务器集群、负载均衡、数据库分区分表、高性能服务器缓存等技术，支撑起千万用户、百万日活、数千并发的业务场景，满足了系统高并发、高性能、高可用的要求。     

基于多微处理机结构的高性能数控系统的设计

积木式、模块化、多ＣＰＵ体系构体已成为当今高性能ＣＮＣ技术发展的一个重要方向。本文首先讨论了基于多微处理机系统的ＣＮＣ几种控制结构模式，然后介绍一个面向多总线、紧耦合、功能分布式的高性能ＣＮＣ系统设计实例，并详细地讨论其多微处理机间信息交换和仲裁管理的实现机制。     

面向异构计算的高性能计算算法与软件

研发适应国产异构计算环境的高性能计算算法与软件是非常重要的课题，对我国高性能计算软件研发匹配高性能计算硬件高水平发展的速度具有重要意义.首先，简要介绍高性能计算应用软件的现状、趋势和面临挑战，并对几类典型高性能计算应用软件开展并行计算算法特征分析，涵盖了宇宙N体模拟、地球系统模式、计算材料相场动力学、分子动力学、量子计算化学和格点量子色力学等多个问题、尺度和领域.其次，讨论了面向国产异构计算系统的对策，提炼出若干典型应用算法和软件的共性问题，涉及核心算法、算法发展、优化策略等.最后，面向异构计算体系结构，对高性能计算算法与软件进行了总结.     

PLC在轧机板形控制系统中的应用设计

本文介绍了PLC在某轧机板形控制系统中的应用实例。该例充分考虑PLC的特点，组成一个高性能价格比的实际系统，系统运行效果良好。     

RAID系统的设计与实现

容错盘阵列通过采用多盘并发操作和冗余技术，可显著改善Ｉ／Ｏ系统的数据传输率和可靠性。在本文中，我们描述了一个高性能ＲＡＩＤ系统的设计与实现。该ＲＡＩＤ系统基于标准接口（ＥＩＳＡ，总线和ＳＣＳＩ总线）和高效纠错码（Ｒｅｅｄ－Ｓｏｌｏｍｏｎ码），具有高性能、高可靠性和通用性强的特点。本文重点是所设计的ＲＡＩＤ控制器的逻辑结构、设计方法、以及ＲＡＩＤ系统的软件构成、性能评价。最后我们提出了进一步改进设计的努力方向。     

基于MPICH2的高性能计算集群系统研究

目前在高等学校和科研机构中对于高性能计算的需求很大,而商业的超级计算机性能虽高但价格昂贵,同时这些单位又都拥有大量普通的PC机和网络设备.为了利用现有硬件资源获取高性能计算能力,文中研究了在PC机和Linux环境下构建基于MPICH2的高性能计算集群系统的方法,搭建了一个拥有16个节点的系统并利用高性能Linpack基准测试方法进行了性能测试.测试结果表明,这种构建高性能计算集群系统的方法切实可行,是低成本获取高性能计算能力的良好途径.     

基于ARM的开放式数控系统研究

在对开放式数控系统的功能要求的分析基础上,对系统的硬件和软件进行了合理的功能配置。并由此进行了基于ARM的开放式数控系统的总体设计;详细介绍了系统的原理与构成：根据系统微型化、高性能、低成本、便携性的要求,在系统硬件设计时,选用了低功耗、高性能、成本低的微处理器,选用开放源代码的UC1inUX作为实时操作系统,构成了简单易学易操作的开放式数控系统。     

基于远程直接内存访问的高性能键值存储系统

随着数据与系统规模的不断扩大,网络传输成为了键值存储系统的性能瓶颈。同时,远程直接内存访问（RDMA）技术能够支持高带宽和低时延的数据传输,为键值存储系统设计提供了新的思路。结合高性能网络中的RDMA技术,设计并实现了高性能、低CPU负载的键值存储系统Chequer;结合RDMA原语的特性,重新设计了键值存储系统的基本操作工作流程;并设计了基于线性探测的共享hash表,解决客户端缓存失效的问题以及提高hash命中率来减少客户端的读取轮数,进一步提高了系统的性能。在小规模集群上实现了Chequer系统,并通过实验验证了其性能。     

高性能低功耗涡街流量积算仪的实现

介绍了基于新型纳瓦产品PICmicro单片机PIC16F88的低功耗流量积算仪的基本原理,硬、软件设计及其实现方法.通过测试应用表明,该仪表具有工作性能稳定可靠、测量精度高、功耗低和反应速度快等特点.     

FPGA在视频监控系统中的应用与设计

针对现有的视频监控系统具有性能低,灵活性差,不便更新,开发成本高,可靠性低的问题,设计了一种基于现场可编程门阵列FPGA的视频监控系统。该系统首先利用CMOS摄像头OV7670获取模拟视频图像,双端口SDRAM对图像数据进行缓存,然后利用FPGA对视频信号处理能力强,集成度高,灵活性强,并行处理等特点实现对视频信号的处理,进而达到最终在VGA显示器上显示的效果。与其他视频监控设备相比,该系统能够高效的实现视频监控,而且具有实时性高,成本低,可靠性强等优点。     

基于FPGA的煤矿井下瓦斯监测系统的设计

针对目前一般的瓦斯监测系统存在测量精度低、稳定性及实时性差,而测量精度高、稳定性及实时性强的瓦斯监测系统的开发和维护费用又较高的问题,提出了一种基于FPGA的煤矿井下瓦斯监测系统的设计方案;详细介绍了该系统的硬件及软件设计。模拟测试结果表明,该系统具有监测精度高、稳定性好、响应速度快、调试运行费用低等特点。     

IP高速信息网络性能实时监测技术研究

文章以研究IP高速信息网络性能实时监测系统为背景,旨在提出一个面向Web用户的、采用分布式控制、配置简单灵活并集成强有效安全与认证机制的网络性能实时监测系统。文中提出了系统应满足的要求并详细讨论了其框架结构、工作机制和关键技术。该系统是符合现代网络管理的目标与需要并能保证较小系统开销和网络额外流量的一个理想网络性能监测平台。     

能耗并行加速比:高性能计算系统综合性能的有效度量

随着并行系统规模的扩大,高性能计算系统运行时消耗的能耗也在急剧增长,过高的能耗也给系统的可靠性、稳定性等方面带来严峻挑战。在这种情形下,能耗问题受到了前所未有的关注。因此,设计和研究高性能计算系统,需要在考虑高计算性能的同时兼顾系统低能耗的要求,这为高性能计算系统的度量模型提出了新的挑战。于是,大规模并行系统逐渐从"高性能"走向"高效能"的衡量标准。基于此,本文采用加速比度量指标,从系统可扩展角度将计算性能和能量消耗要素进行综合,提出了一种度量高性能计算系统综合性能的能耗并行加速比模型。该模型能够直观地反映并行计算系统的效能,旨在指导系统设计和应用研究。最后,通过对该模型的分析和模拟,验证了模型的有效性。     

星载气象雷达功放非线性对超低副瓣脉冲压缩信号的影响及消除

为在强海面回波影响下测量反射较弱的雨云.星载气象雷达要求脉冲压缩的主副瓣功率比高于60 dB.因此超低副瓣脉冲压缩成为星载气象雷达的核心技术之一.超低副瓣的实现对线性度要求很高.星载雷达为保证发射机的功率和效率,功放多工作于近饱和区,造成副瓣电平恶化.本文分析了功放非线性对超低副瓣脉冲压缩信号的影响,基于射频功率放大器、矢量信号发生仪和矢量信号分析仪实现了功放数字预失真算法,并利用松弛迭代法提高了迭代收敛速度.在保证星载气象雷达超低副瓣的前提下提高了发射机的功效.     

基于DSP及CIS的纸币面额识别技术

针对目前银行网络化工作的需要,为提高银行工作效率,设计了一种基于定点DSP处理器及CIS(contact image sensor,接触式图像传感器)的纸币面额识别系统.该系统采用两个CIS模块测量钞票长度,DSP用于系统控制及图像处理,设计灵活,可实现不同版本不同面值钞票的混点,同时具有低成本、低功耗、高性能、智能化等优点.实验表明用该系统进行识别有很高的准确率.     

SCI互连技术研究

采用一种适当的系统互连技术构建一个高带宽、低延迟、可伸缩的互连系统是当前并行，分布式处理的趋势。可伸缩一致性接口（SCI）是一种高性价比的系统互连解决方案。该文对SCI作了一些简单介绍，然后提出了一种嵌入式SCI互连系统。