支持动态可重构的软/硬件统一多线程编程模型

针对可重构系统中的数据流驱动应用,提出支持动态可重构的软/硬件统一多线程编程模型SHUMDR及其层次化实现.通过硬件线程接口设计、操作系统内核扩展,便于设计人员以统一的线程视图描述应用的软硬件划分.以数据加密/解密为例进行测试的结果表明,统一线程抽象带来的时间开销和空间资源占用率较小,该模型在探索编程灵活性的同时,能够有效地兼顾硬件的效率.     

基于FPGA的软硬件统一多任务模型及功能调度技术研究

为了解决工业控制计算机中的基于FPGA的可重构模块的任务调度问题,提出了一种基于FPGA的软硬件统一多任务模型建立及功能调度方法。该方法中包括基于FPGA的软硬件统一多任务模型建立及功能调度方法的设计思路和实现过程。该方法通过对软件和硬件任务特性以及FPGA的在线配置与部分动态重构的研究分析,建立了软硬件任务的统一模型,从而实现了对软硬件任务的统一调度,有效的提升了资源的利用效率。该方法应经投入应用,在应用过程中取得了良好的效果。     

基于统一调度的RTOS软/硬件任务资源竞争机制研究与设计

面向可编程的系统芯片（SOPC）中的实时操作系统(RTOS)，在软/硬件任务统一管理的基础上，建立了一种软/硬件任务统一调度模型。然后分析了软/硬件任务间发生共享资源竞争的问题，深入研究了其内部运行机制，提出了一种基于记录型信号量和统一调度模型的软/硬件任务资源竞争解决方法(SHTRCR)。仿真实验表明，在相同条件下，采用本方法软/硬件任务截止时间的保证率高于无统一调度支持的软/硬件任务资源竞争方式。     

基于ARM的远程重构通讯控制模块的设计

本文介绍了一个由CPLD/FPGA、PAD、SoC等组成的"通用"的嵌入式测控平台.在阐述了嵌入式测控平台中实现远程重构的意义、结构和关键技术的基础上,设计并实现了基于ARM的远程重构通讯控制级模块,对上述嵌入式测控平台,实现了远程软硬件资源可重构的功能.为开发各种智能化、小型化现代测控系统提供了可重用、高性能、网络化的软硬件基础平台和高效的开发模式.从而,大大缩短了软、硬件开发的周期,具有十分重要的意义.     

基于可编程逻辑器件的嵌入式系统硬件原型设计

硬件原型在嵌入式系统设计中具有重要的作用。将可编程逻辑器件引入到嵌入式系统的硬件原型设计中,用来连接最小系统和外设模块,通过在系统编程进行系统的重构,提高了灵活性和模块重用性,降低了设计风险,为硬件原型设计提供了一种快速有效的方法。     

一种面向环境可配置嵌入式系统软件模型研究

嵌入式系统硬件资源是相对固定且有限,为了适应环境,就需要系统从软/硬件上可重构。基于此,提出了一种基于可配置构件面向环境的嵌入式系统模型。它能适应不同环境下,面向任务地对系统进行重构来完成使命。通过可重构缩小了系统成品体积,节省了硬件资源,提高了系统可重用性。该模型在某航空机载设备中得到实际应用,解决了由来已久的问题,提高了系统的灵活性和自适应性。     

基于FPGA的可重构自修复嵌入式系统的设计与实现

目前,基于FPGA的可重构系统设计研究较多,可重构计算在当今新兴科技领域里被广泛的应用在高性能计算以及嵌入式系统中,但是在这个领域内对可重构操作系统和可重构系统自我修复方面的研究十分欠缺,为了更好的研究可重构嵌入式系统的操作系统支持性能,本文着重从软、硬件的支持和自我修复特性两大方面进行研究。     

MAS中基于任务聚类合同网的自主重构技术*

为了保证嵌入式实时计算系统的可靠性,提出了一种基于多智能体的嵌入式自主重构技术。首先描述了可重构MAS的组织结构,在此基础上,通过对故障节点上的任务进行聚类划分,采用基于任务聚类的合同网协商机制实现任务的再分配,提高系统的并行处理能力;同时,系统为上层用户提供透明的通信机制,屏蔽节点重构对于任务通信的影响,保证对协作式多任务可重构支持。     

可重构资源管理及硬件任务布局的算法研究

可重构系统具有微处理器的灵活性和接近于ASIC的计算速度,可重构硬件的动态部分重构能力能够实现计算和重构操作的重叠,使系统能够动态地改变运行任务,可重构资源管理和硬件任务布局方法是提高可重构系统性能的关键.提出了基于任务上边界计算最大空闲矩形的算法(TT-KAMER),能够有效地管理系统的空闲可重构资源;在此基础上使用FF和启发式BF算法进行硬件任务的布局.实验表明,算法能够有效地实现在线资源分配与任务布局,获得较高的资源利用率.     

基于SOPC的望远镜多策略控制器设计

基于NIOS II为核心的可编程片上系统(SOPC),设计可重构的SOPC硬件配置和控制软核,将简单文件传输协议服务器扩展为专门的传输写入服务器,完成远程在线导入多个SOPC硬件配置和控制软核,并制定硬软件远程切换流程,从而实现基于FPGA3C25的多策略控制器设计。在大型望远镜控制系统中的成功应用验证了该设计的可行性。     

可重构计算混合系统硬件的设计与实现

可重构计算系统中软硬件资源的管理缺乏统一的机制,资源不能被有效利用。为此,设计并实现一种硬件任务模型,为上层软件提供统一的硬件接口,使操作系统能够对软硬件任务进行统一管理,并给出硬件任务下载器的实现结构及工作流程。实验结果表明,该硬件任务模型的运行效率较高,硬件任务下载器能较大地提高硬件任务的下载速率。     

基于遗传算法的可重构系统软硬件划分

在考虑动态部分重构及重构延时等特征的基础上,采用遗传算法及其与爬山算法的融合实现可重构系统软硬件任务的划分,并采用动态优先级调度算法进行划分结果的评价。实验表明,在可重构系统的资源约束等条件下,算法能够有效地实现应用任务图到可重构系统的时空映射。     

面向RSoC的过程级动态软硬件划分

软硬件划分作为可重构片上系统设计的重要技术手段,其结果直接影响到系统的性能。目前的软硬件划分大多只考虑从算法本身提高划分效果,忽略了划分结果的具体配置实现,导致划分效果很不理想。分析了预配置模型下的任务描述,给出了预配置调度优先级的计算方法,设计了一种预配置调度策略;针对软硬件划分与动态可重构的特点,提出并实现了一种结合预配置的软硬件划分算法,给出了一种评价软硬件划分方案优劣的方法。实验结果表明,该划分方法具有良好的划分效果。     

Task-based Hardware Reconfiguration in Mobile Robots Using FPGAs

This paper presents a methodology for the realization of intelligent, task-based reconfiguration of the computational hardware for mobile robot applications. Task requirements are first partitioned into requirements on the system hardware and software. Architecture is proposed that enables these requirements to be addressed through appropriate hardware and software components. Hardware–software co-design and hardware reconfiguration are utilized to design robotic systems that are fault-tolerant and have improved reliability. It is shown that this design enables the implementation of efficient controllers for each task of the robot thereby permitting better operational efficiency using fixed computational resources. The approach is validated through case studies where a team of robots is configured and the behavior of the robots is dynamically modified at run-time. It is demonstrated through this implementation that the design procedure results in increased flexibility in configuration at run-time. The ability to reconfigure the resources also aids collaboration between robots, and results in improved performance and fault tolerance.     

如何构建企业级Internet网站

对构建企业级Internet网站从网络硬件、系统软件配置、网站设计以及网络安全等各个层面进行综合分析，为网站的规划设计提供一个参考思路。     

基于Web的分销供应链DRP系统的设计与实现

基于Web的工作方式、J2EE标准,采用企业级JAVA和XML技术,系统的可以移植性和可扩展性不受任何限制。采用Internet/Intranet技术及其多层架构应用体系、面向对象的分析与设计(OOA与OOD)、面向对象的编程(OOP),系统可以很好的和其他数据库、事务处理系统实现强大的集成,能与多种主流ERP以及财务管理系统做到紧密连接。     

基于Web和硬件可重构技术的远程抄表系统设计

本文研究了当前常见的远程抄表系统的体系结构及实现技术,指出了这些系统之间的不兼容性和升级困难等问题,并在此基础上提出一种新的基于Web和硬件可重构技术的远程抄表系统结构。该系统采用标准公开的HTTP协议作为抄表程序与数据集中器的通信协议,从而解决系统之间的兼容性问题;同时利用硬件可重构技术和基于IP核的设计方法,在一个FPGA芯片上实现了抄表系统的关键部分--数据集中器,使系统能够灵活升级且不浪费已有硬件投资。此外,本文还对数据集中器的软硬件结构和设计方法、通信协 协议以及抄表中心批处理抄表程序进行了详细介绍。     

支持硬件透明编程模型的动态可重构系统的设计与实现*

以Java作为可重构系统描述语言,提出了一种方法级的硬件透明编程模型,给出了硬件方法封装方式和软硬件方法动态链接过程。程序设计者调用软件方法进行应用开发,虚拟机根据软硬件划分结果动态加载并链接相应的硬件方法,从而达到简化编译器和综合工具以及屏蔽底层物理细节的目的。实验结果表明上述编程模型能够支持硬件透明编程,同时系统性能得到了明显的改善。