基于FPGA的RapidIO核接口芯片的设计和实现

新型嵌入式系统采用基于交叉开关的互连模式，用于系统互连的交叉开关是以RapidIO协议为核心的。RapidIO协议是一个点对点、包交换的协议。通过对RapidIO协议的研究，掌握了实现该协议的关键技术。使用Xilinx公司的FPGA(可编程门阵列)芯片实现基于RapidIO核的终端设备，并通过软件仿真和硬件实验系统对其功能进行验证。     

基于VME总线的高速信号处理模块测试技术研究及应用

为解决某型号炮位侦察校射雷达中高速信号处理模块的测试,文中设计了基于VME总线的高速数字电路自动测试系统,该系统能模拟雷达工作环境,利用VME测试模块提供测试所需的光口、RapidIO等信号,测试结果通过VME主控器网口上报给系统管理平台;该系统成功应用于某型雷达高速信号处理模块的测试,可完成VME总线接口的测试;3路RapidIO信号的测试,Rapid IO信号传输速率为3.125Gbps;4路光纤通道的测试,光纤通道波特率为2Gbps;研究及实测结果表明该系统可解决基于VME总线的高速信号处理模块的测试。     

一种基于RapidIO接口的嵌入式系统

针对嵌入式系统的高速通信需求,提出一种基于RapidIO接口的嵌入式系统,该方案以Xilinx的FPGA以及PowerPC嵌入式CPU为平台,建立RapidIO IP核与嵌入式系统的硬件和软件接口,对其功能进行验证.给出硬件结构图及关键部分的设计思路.采用逻辑仿真与物理仿真证明了方案的有效性.     

支持多种传输模式的双通路串行RapidIO设计与实现

传统的串行RapidIO2.1接口支持3种通道模式(1×、2×、4×)。在2×或1×模式下,4条物理链路只有2条或1条在进行数据传输,其余链路被闲置,造成带宽浪费;另外,一个RapidIO接口只能与一个目的端互连。基于传统的串行RapidIO2.1接口协议,设计了一种支持双通路传输的串行RapidIO接口,通过PCS层的可配置交叉开关共实现14种传输模式,双通路模式下可同时和两个串行RapidIO接口互连。双通路RapidIO提高了RapidIO系统互连的灵活性和传输带宽。实验结果表明,在1×或2×模式下,双通路传输的传输带宽是传统设计的两倍;4×模式下,双通路RapidIO的有效带宽与传统单通路RapidIO的相同。     

新型高性能RapidIO互连技术研究

本文较为全面地介绍了RapidIO的主要技术特点，从RapidIO的体系结构、系统拓扑结构、物理接口、流控机制、报文特征、性能特点等多个方面对RapidIO互连技术进行了深入研究，并提出了一种基于RapidIO互连技术的CC-NUMA分布共享存储的系统方案。     

基于RapidIO的高性能通信接口的设计与实现

在高性能计算领域中,集群系统对于高速互连网络的要求越来越高.通过研究将RapidIO用于集群系统的高速互连网络,设计并且实现了基于RapidIO的高性能通信接口,该接口针对MPI高度优化,并且充分利用RapidIO的硬件优势,具有基于优先级的多流、可靠有序的数据包传输等特点,并且使用了空闲缓存池提高性能.实验数据表明,在带宽和延迟上,该专用接口都比原来的接口有优势.     

基于Vxworks的PCI-RapidIO桥驱动设计

为了使CPU能通过PCI接口连接到RapidIO系统中,利用PCI-RapidIO桥的硬件设备,在Vxworks操作系统平台上开发该设备的驱动程序。测试结果证明,该驱动程序能在PCI端对RapidIO总线进行操作,实现RapidIO的基本I/O、消息传递、系统启动和多播 功能。     

基于FPGA的车电总线接口技术研究

为提高集成架构中车电总线通信速率,结合综合化处理系统项目要求,采用双总线结合的方式,利用CAN总线和FlexRay总线实现功能及搭配上的互补,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的总线接口单元设计方案。通过FPGA完成CAN总线控制器、FlexRay总线控制器、RapidIO总线接口等模块功能,实现高速接口的控制和扩展,并使模块接口具备可配置能力。测试结果表明,CAN接口及FlexRay接口在指定的波特率下均工作正常,满足项目要求的各项性能指标。     

信号处理系统高性能网络关键技术的研究

新型通用嵌入式信号处理系统是基于分组交换网络实现的。在嵌入式系统中,其中一个关键的问题是设计高性能和高可靠性的分组网络,解决多个处理器高速互连,进一步提高信号处理系统的整体性能。RapidIO协议是商业联盟协会为了解决嵌入式系统高速互连的问题于2001年3月提出的,该文根据协议的要求和应用范围,以及信号处理系统的特点,将该协议用于解决信号处理系统高速互连的问题,提出了一种能适用于RapidIO分组交换网络不同拓扑结构的路由策略,最后运用概率模型对此分组交换网络的一些性能进行了比较详细的分析。该文通过对实现RapidIO协议关键技术的研究和对系统性能的分析,对建立基于RapidIO协议的通用高速信号处理系统具有重要的意义。     

基于信号处理系统的接口芯片的设计

新型嵌入式系统采用基于交叉开关的互连模式,用于系统互连的交叉开关是以RapidIO协议为核心的。Ra-pidIO协议是一个点对点的,包交换的协议。通过对RapidIO协议的研究,掌握了实现该协议的关键技术,并使用Xilinx公司的FPGA(可编程门阵列)芯片实现了基于RapidIO核的终端设备,并通过软件仿真和硬件实验系统对其功能进行验证。     

一种实现RapidIO用户态通信接口的改进方法

提出了基于TIPC透明进程间通信协议实现RapidIO用户态通信接口的新方法。通过分析RapidIO消息传递模式的特点和TIPC底层发送-接收数据的实现机制,将发送端和接收端传输数据的内存拷贝次数均减少为一次,从而有效地提高了RapidIO通信接口的数据吞吐量,降低了通信延迟。介绍的实现方法有较强的工程应用价值。     

多线程内存数据库服务器设计

文章介绍了一个多线程内存数据库服务器（MTMDS）,由于采用多线程技术,克服了多进程体系结构资源消耗多、进程调度开销大、难以实现大容量共享存储等主要缺陷。文中详细阐述了采用“移动平均反馈”事务预测法（MMFP）的实时数据库引擎（RDE）、动态内存管理（DMM）、用户数据索引及并发控制。     

MMU协处理器的一种软件模拟模型

根据ARM926EJ-S处理器中MMU协处理器的硬件结构和工作原理,利用CCD建模方法来描述MMU的体系结构,并用FSM建模方法来描述MMU的取指过程和数据读写过程,建立MMU的软件模拟模型。利用建立的模拟模型,给出了模型在实际工程中的应用并进行了测试实验。实验结果表明,建立的MMU模拟模型能够正确模拟MMU的功能,在工程实践中具有较好的应用价值。     

CPS1432交换芯片的串行RapidIO互连技术

RapidIO技术是世界上第一个、也是目前唯一的嵌入式系统互连国际标准(ISO/IEC18372),串行RapidIO是针对高性能嵌入式系统芯片间和板间互连而设计的。本文介绍了CPS1432交换芯片与P2020组成的星型拓扑网络结构,包括硬件设计方案和软件设计要点,对高性能嵌入式互连设计具有很好的借鉴意义。     

基于渐进式神经网络架构搜索的人体运动识别

为了解决基于传感器数据的运动识别问题，利用深度卷积神经网络（CNN）在公开的OPPORTUNITY传感器数据集上进行运动识别，提出了一种改进的渐进式神经网络架构搜索（PNAS）算法。首先，神经网络模型设计过程中不再依赖于合适拓扑结构的手动选择，而是通过PNAS算法来设计最优拓扑结构以最大化F1分数；其次，使用基于序列模型的优化（SMBO）策略，在该策略中将按照复杂度从低到高的顺序搜索结构空间，同时学习一个代理函数以引导对结构空间的搜索；最后，将搜索过程中表现最好的20个模型在OPPORTUNIT数据集上进行完全训练，并从中选出表现最好的模型作为搜索到的最优架构。通过这种方式搜索到的最优架构在OPPORTUNITY数据集上的F1分数达到了93.08%，与进化算法搜索到的最优架构及DeepConvLSTM相比分别提升了1.34%和1.73%，证明该方法能够改进以前手工设计的模型结构，且是可行有效的。     

基于规则的模型自动转换方法

为实现任务模型(TM)到抽象用户界面(AUI)模型的自动转换,提出一个基于规则的模型转换方法.构建并发任务树的TM元模型和AUI元模型,采用基于对象约束语言的规则表示方法定义TM到AUI的映射规则,使用可扩展标记语言(XML)描述TM和映射规则,得到AUI的XML文件.通过一个虚拟工作压力调查实例验证该方法的可行性和易...     

适用于多核处理器的簇状片上网络设计

提出一种新型簇状片上网络架构。该架构以二维网状拓扑结构连接各个簇单元,每个簇单元由3个处理器、1个直接访存单元和1个簇共享存储单元组成。基于该架构的多核处理器可以获得更高的通信效率及存储器利用率。在实验系统上实现3 780点的快速傅里叶变换,结果表明,在快速傅里叶变换应用中存储器的利用率能提升至79.5%。     

基于SysML的可执行体系结构框架

目前可执行体系结构的相关研究缺乏统一的描述框架和分析设计方法.为此,结合系统建模语言(SysML)中的行为图、需求图和结构图,改进美国国防部体系结构框架的三视图体系结构,在此基础上提出一种可执行体系结构框架模型,并规范可执行开发过程.应用结果表明,该框架是可行的,能为下一步体系结构的动态仿真评估验证提供方法指导.     

基于P2P的ONS系统架构及安全性研究

目前EPCglobal网络中使用的对象名解析服务(ONS)在其体系结构和设计中存在着性能扩展和安全性等同题[1],这对物联网的快速发展存在着重大的影响,提出了一个基于结构化P2P技术的对象名称解析服务架构(P2P-ONS),并对安全性问题进行分析.基于P2P-ONS系统架构的实现,比基于传统的域名解析系统(DNS-ONS)在整体多边安全性,系统性能以及可扩展性方面都有很大的提高.