基于SIMD技术的图像卷积处理器体系结构研究

SIMD处理机特别适合于要求大量高速向量或矩阵计算的场合,数据缓存系统和对准网络是它的关键部件。而图像卷积是图像处理技术中最基本也是最重要的一项技术,文章根据数字图像的卷积定理对数字图像的卷积运算进行了分析,在此基础上提出了一种基于SIMD处理机的可变卷积模板的图像卷积处理器的体系结构。该处理器内部包含有接口部件、控制部件、数据缓存系统、对准电路和执行部件等。它的极高效率的数据缓存系统和对准电路成为该处理器最有特色的部分,它从根本上解决了图像卷积中的数据复用带来的CPU重复访问主存储器的问题。实现了3×3、5×5、7×7、9×9、11×11、13×13和15×15卷积模板的图像卷积运算的变换而无需另行更改硬件电路的特点。最后,对这个图像卷积处理器体系结构的性能进行了缜密的分析。     

SIMD技术在数字图像处理中的应用研究

SIMD处理机特别适合于要求大量高速向量或矩阵计算的场合,数据缓存系统和对准网络是它的关键部件。而图像卷积是图像处理技术中最基本也是最重要的一项技术,本文根据数字图像的卷积定理对数字图像的卷积运算进行了分析,并提出了一种基于SIMD处理机的可变卷积模板的图像卷积处理器的体系结构。该处理器内部包含有接口部件、控制部件、数据缓存系统、对准电路和执行部件等。它的极高效率的数据缓存系统和对准电路成为该处理器最有特色的部分,它从根本上解决了图像卷积中的数据复用带来的CPU重复访问主存储器的问题。实现了卷积模板为3×3的图像卷积运算,从而实现了对卷积计算的硬件加速目的。最后,对这个图像卷积处理器体系结构的性能及其可扩展性进行了缜密的分析。     

一种可重构计算模式在自动目标识别中的应用研究

该文利用ALTERAAPEX/EP20K1500EBC652庞大的可编程资源,在其上重构设计了一卷积运算协处理器,通过ISA总线与以80X86为中央处理器的工业控制计算机耦合,设计完成了一完整可重构计算混合结构。应用该计算结构后,自动目标识别性能得到了很大改善,显著提高了计算效率。     

Karatsuba算法的应用研究

文章从Karatsuba提出的乘法算法入手,经过逻辑推导,得出一个易于实现的逻辑代数式,根据这个逻辑式设计了一个具有流水线结构的乘法器。并对吞吐率、加速比和效率等性能指标做了详细的分析,用这个算法设计的乘法器结构简单、易于实现流水化,适合于数据量大的定点数的计算。     

基于IP的PCI总线南桥设计

南桥是PCI总线的重要部分．本文在概要介绍PCI南桥功能的基础上，对PCI南桥进行了模块划分，并对各个模块进行了实现，最后进行了FPGA实现，并在系统上进行了验证．证明了所设计的PCI南桥的功能完全正确，并可以有效地在系统中应用．