:微电子学与∮计算机

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刘亮, 江汉红, 王洁, 芮万智

2015, 32(3): 1-5.

摘要(130) PDF (2)

摘要:
针对一个特定工△业以太网系统提出了一种有效的网络流量建模思路.首先选取系统中一条流量最大的关键链路作为研究对象,采用wireshark软件捕获流经该链路的不同协议数据包,并根据数据包大小和到达¤时间计算得出每种协议的流量.然后分别对其中主体协议(CIP协议和TCP协议)的流量进行时频特性和小波特性分析,发现CIP协议具有平稳的周期性,而TCP协◤议则体现出明显的趋势特性;针对这两种协议的不同特性,提出采用SVR模型对网络流量进行建模,利用Matlab中的libsvm工具箱进行仿真分析,结果表明了算法的有效性.

基于反向支配关系的指令≡重用优化

吴炳廉, 何炎祥

2015, 32(3): 6-10.

摘要(95) PDF (1)

摘要:
提出了一种↘基于反向支配关系的指令重用优化,在编译器中计算条件分支∮的反向支配基本块以及基本块内的控制无关语句,将★这些信息编码成一条指令放置在分支指令之前.修改过的寄存器重命名阶段根据指令提供的信息保留部分错路指令的结果以便恢复后重用,降低『了处理器分支预测错误的代价.实ω验表明该方法对典型应用有性能提升,与纯硬件方法相比硬件开销更小.

一种用于磁传感器读出电路的双斜率ADC

张任伟, 刘珂, 杜占坤, 阎跃鹏

2015, 32(3): 11-14.

摘要(162) PDF (1)

摘要:
基于集成片上双斜率ADC结构简单,适用于低频小信号的转换的特点.提出了一种适合于磁场传感器读出电路的可编程双斜率ADC,能▲够将磁传感器输出的低频模拟小信号转换为高精度的数字信号.针对不同的应用对于转换时间和转∮换精度的不同要求,可对ADC的精度进行编程配置,有利于提高电路的工作效率.ADC的积分器部分采用差分型开关电容结构以减小芯片面积,并且对积分方式进行了改进,通过叠加积分增加正积分的积分斜率来提高ADC的有◤效位数.仿真结果显示,ADC的有效位数为11.96 bit,在3.3 V工作电压下,功耗仅为1.55 mW,满足磁传感器小信号读出电路的要求.

基于VLIW目标机的ELF可执行文件编辑器设计与实现↑

鲍丽丹, 张铁军, 王东辉

2015, 32(3): 15-18,22.

摘要(103) PDF (3)

摘要:
程序测试是嵌入式软件开发的重要保证,但由于缺失源文件代码,需要对可执行文件深入解〓析以方便测试的进行.将基于VLIW目标机实现对ELF可执行文件的解析与编辑,提供理解程序功能的途径,成为顺利执行程序测试的一种有效手段.ELF文件编辑器将借助指令编码表,二级查找完成指令流的分析,同时利用LEX和YACC技术建立灵活的命令行模式,准确快速地完成二进制文件编辑,节↑约软件调试成本.

基于↑分组的NandFlash块管理方法

胡宁, 杨琼, 王冬

2015, 32(3): 19-22.

摘要(109) PDF (1)

摘要:
为有效管理NandFlash存储空间,提出了单替换块组相联映射方法.将NandFlash擦除块的集合划分成若干虚拟组,逻辑空间和虚拟空间映射时,组内的页任意映射,组间一一映射.一个虚拟组只设置一个替换块,用于组内无效页的回收和重』用.该方法能够保持较高的空间利用率,垃圾回⊙收时间确定.利用存储设备访问的局部性,仅把需要的组映射表装入内㊣存,内存开销小.分析表明,虚拟组大小为16个擦除块时工程实践是合适的.

一种决策表属性值细化【的正域约简算法

唐定勇, 景运革

2015, 32(3): 23-27.

摘要(110) PDF (2)

摘要:
目前决策表的数据信息都是动态变化的,为了有效地对这些数据集进行处理,提出了信息系统属性值细化时粗糙集增量式约↓简的矩阵方法并构造相应的算法,最后,通过实例分析来说明属性约简的具体操作方法和算法的有效性与可行性.

一种优化低电压〒SRAM灵敏放大器时序∑　的4T双复制位线延迟技术

叶亚东, 吴秀龙, 蔺智挺

2015, 32(3): 28-30,35.

摘要(170) PDF (3)

摘要:
提出一种减少№SRAM存取时间的4T双复制位线延迟技术.该技术主要降低灵敏放大器使能信号的时序变化.该设计通过增加另外↑一根复制位线并提出一种新的4T复制单元,以优化低电压SRAM灵敏放大器的时序.TSMC 65 nm工艺仿真结果表明,在0.6 V电源电压＠下,与传统复制位线设计相比,该技术的灵敏放大器使能信号时序的标准偏差降低30.8%,其读周期减少12.3%.除此之外,由于4T复制单元的∏MOS管数与传统复制单▼元相比降低1/3,减小了整体面积开销.

车联网中︻基于簇结构的可信异构路由策略研究

樊娜, 赵祥模, 段宗涛, 王青龙

2015, 32(3): 31-35.

摘要(143) PDF (0)

摘要:
分析了车联网的网络结构特点,提出了一种基于簇结构的可信路由机制,适用于开放、异构的网络环境,将车联网内的路由问题转化为多个中心节点间的路由路◆径以及目的节点所在簇ㄨ内路由,中心节点之间通过 proactive 的方式维护♂多条路径.仿真实验结果表明,与传统路由方法相比,此方法有效提高了车联网中数据传输的安全性,降低了数∑　据在长距离传输的时间开销,同时提高了数据包的传输成功率.

复合电↘源双向DC/DC变换器R-S-T控制策略

荣德生, 赵君君, 陈淑涵

2015, 32(3): 36-40.

摘要(209) PDF (5)

摘要:
为了提高复合电源双向DC/DC变换器工作过程中的动态特性,提出一种用于三通道★交错并联双向Buck/Boost变换器的R-S-T控制策略.分析该变换器在Buck模态下工作过程,建立了交流小∏信号模型,得出控制变量到状态变量的传递函数,在此基础上设计⊙了R-S-T控制器并对其进行参数整定.相较于传统的PI控制,R-S-T控制策略具有更好的动态和稳态响应特性,最后通过仿真和实验验证了此方案的正确性和≡可行性.

基于Legendre神经网络的单目视觉相对位姿解算

郝帅, 程咏梅, 马旭, 赵建涛, 崔蓝月

2015, 32(3): 41-45,49.

摘要(110) PDF (0)

摘要:
将BP神经网络、RBF神经网络以及Legendre正交基神▲经网络应用于单目视觉相对位姿强非线性解算,并且在梯度下降法的基础上推导了Legendre正交基神经网络的最优权值,最后进行了相应的仿真及物理实验.实验结果表明,基于Legendre正交基神经网络的单目视觉相对位姿解算方法不仅精度高、鲁棒性强,而且实时ㄨ性较好.

基于标定配准的图像拼接算法设计与实现

赵凯, 耿修堂, 何浩

2015, 32(3): 46-49.

摘要(139) PDF (2)

摘要:
提出一种基于标定◥配准的图像拼接方法.首先设计由2个摄像头、DSP处理板和监视器组成的图≡像采集、拼接和分屏显示系统;然后通过标定方法准确获取2个摄像头采集图像的4对配准特征点;随后完成2个视频图像的无缝拼接和分屏显示;最后手动拍〓摄12幅周视图像,并完成基于上述方法的周视360°全景图像拼接仿真.试验、仿真结▂果均验证了该方法的有效性.

基于Adeos的Linux实时性改造的研究与Ψ实现

杨丰瑞, 王兵

2015, 32(3): 50-53,58.

摘要(207) PDF (3)

摘要:
针对传统实时操作系统价格昂贵、功能相对单一的缺点及Linux内核实时性的不足,借助于TI Beagleboard开发平台,利用操作系统多域的自适应环境(Adeos)提供※一种构建低成本、高效率的双内核嵌入式实时操作系统的解决方案.对其重要的性能指标测试结果表明:Xenomai/Linux双内核实时操作系统具有良★好的用户态软实时性和优秀的内核态硬实时性,可以应用于工业控制、实时测量、实时通信网等实时性要求较高的领域.

恶劣∩环境下图像的缺陷补偿

刘杰, 谢正祥, 吕霞付, 黄维娜

2015, 32(3): 54-58.

摘要(125) PDF (0)

摘要:
在分析介质(环境)对成像质量影响的基础上,建立了介质中图像衰减【模型,提出了一种同时适用于过暗、过亮、有雾和水下四种恶劣环境下的衰减补偿算法.图像的主观评价和客观评价的实验表明〗运用此衰减补偿算法处理后的图像拥有更好╲的视觉效果,并在处理速度上有较大的提升.

基于模糊K近邻的语音情感＠识别

纪正飚, 王吉林, 赵力

2015, 32(3): 59-62.

摘要(150) PDF (2)

摘要:
传统的K近邻算法存在误判风险,针对其不足提出了一种基于模糊K近邻的语音情感识别算法,通过引入模糊隶属度的概念,求出不同的特征参数对于不同情感识〗别的贡献度,并将其与欧式距离加权应用于语音情感识别中,实验验证了算法的有效性.

一种用于2维数据访问的缓存管理算法

侯昉, 陆寄远, 黄承惠

2015, 32(3): 63-66,72.

摘要(133) PDF (0)

摘要:
2维数据以1维的形式进行处理和存储,2维空间相邻的节点被不同的映射算法映射到1维空间的不同位置.不同位置导致了不同的访问距离和访问延迟.提出︼了度量访问距离的指标,计算了4种主要映射算◆法的指标值,发现并分析了不同算法指标值之间的差异.通过在缓存中增☆加用于预取的空间,利用了Z-ordering和Hilbert映射算法在一定范围内能更好地簇集映射位置的特性,提高了缓存命中率,从而改善了2维数据的■访问速度,优化了系统性能.

一种基于UVM的模块级可重用随机化验证平台构建方法

谈笑, 王小力

2015, 32(3): 67-72.

摘要(389) PDF (14)

摘要:
介绍了一种基于▃UVM验证方法学的SoC模块ω级验证平台的构建方法.该平台针对基于AMBA总线的AES硬件加速器IP的∩功能验证需求,采用面向对象的层次化建模方法,完成ω可重用AMBA通用验证化组件,参考模型以及验证事务级建模的随机化高功能覆盖率测试向量的可重用工作.该平台面向基于AMBA总线的SoC模∮块级验证领域实现可重用性.验证结︻果表明,基于随机化验证策略的验∞证平台在功能覆盖率收敛效率上提高了21.4%.

基于Powell机ω　制的改进蝙蝠算法

李雅梅, 曹益华

2015, 32(3): 73-76,80.

摘要(155) PDF (0)

摘要:
提出了一种基于powell机制的改进蝙蝠算法(POBA).从而提高编蝠算法的局部搜索能力,避免种群个体陷入局部最优,增强算法全局寻优能力.在MATLAB环境下,运用5个标准测试函数进行实验仿真,结果表明,与BA算法相比,POBA算□　法的收敛速度及精度均有明显提高.

可重构专用处理器周期精确建模

包志忠, 鲁亚楠, 樊恩辰, 李可生, 杨博, 沙金, 李丽, 潘红兵

2015, 32(3): 77-80.

摘要(159) PDF (3)

摘要:
介绍了一种基于SystemC的可重构专用处理器核周期精确建模.该模型采用模块化设计,基于SystemC事务级建模,将运算功能和通信功能分开,模块之间的通信通过函数调用来实现.通过◥该模型,为可重构专用处理器核提供一种仿真验Ψ 证平台,与传统RTL验证方法相比,大大提高了可重构专用处理器核的仿真验证效率.

基于四元小波变换自适应双变量模型的图↑像去噪

盖杉

2015, 32(3): 81-85.

摘要(105) PDF (0)

摘要:
提出一种新的基于四元小波变换自适应双变量模型的图像去噪算法.在四元小波变换域,以自适应双变量模型作为先验模型,对图像相邻尺度分解系数的稀疏分▃布进行建模,充分挖掘分解系数之间的统计相关性,采用Newton-Raphson迭代方法估计尺度间边缘系数的方差,在◣贝叶斯最大后验概率估计理论框架下对图像进行去噪处理.此算法取得了更优的去噪性能.

700 V VDMOS终端失效分析与优化设计

干红林, 冯全源, 王丹

2015, 32(3): 86-89,93.

摘要(129) PDF (4)

摘要:
通过电测、微光显微镜(EMMI)漏电流定位和扫描电子显微镜(SEM)形貌分析等手段,对一款700 V垂直双扩散」金属氧化物半导体(VDMOS)器件进行失效分析(FA).基于Sentaurus TCAD仿真平台进行验证,找到击穿电压失效的主要原因.在改进终『端结构的过程中,通过对电流密度∞、电场、静电势和空间电荷等仿真模型的分析,进一步发现造成耐压不足的场板(FP)结构问题,并提出有效的改进办法↘.最终,经过优▓化得到一款耐压770 V、硅表面电场分布均匀可靠的终端结构.

字线脉冲控制解决异步双端口SRAM中的写干扰

杨琼华, 蒋江

2015, 32(3): 90-93.

摘要(181) PDF (0)

摘要:
为了避Ψ免双端口SRAM中由写干扰造成的数据写入困难,利█用写干扰的时钟偏移相关性提出了一种新的字线脉冲控制技术,确定了写干扰下成功写入数据所需的最小写字线脉宽【,并设计了时钟沿检测电路来解决写操作造成的写干扰. 采用TSN28HPM工艺,抽取RC寄生参数后进行了后端仿真,结果表明所提方案可行有效.

基于数据分布规律的分段组合支持向量机研究

陈鹏, 刘爽, 左莉, 李锡祚

2015, 32(3): 94-99.

摘要(101) PDF (0)

摘要:
在分析数据分布规律的基础△上,提出了分段组合支持向量机算法.该算法首先统计数据分布规律,采用k均值聚类计算聚类中心,然后分球形分布、线性二分可分□、局部线性二分可分三种情况来组织最小包含最大排除球目标函数、普通核函数、局部线性核函数,从而实现对不同的数据分布采用不同的支持向量机分类决策算法,提高算法的〖分类性能.

并行AES算法加密解密电路的高效实现

李冬冬, 杨军

2015, 32(3): 100-103.

摘要(182) PDF (3)

摘要:
介绍了AES算法的基本原理,为了在加︽密和解密过程中轮操作能够共用,结合算法的结←构特点,设计了等效的轮操作结构,使用迭代的方式设计了通用的AES算法加密解密电路结构,通过外部输入信号控制其工作在加密或解密状态,整个加密解密系统电路由6个AES算法核并行组成,以提高算法处理速度.综合仿真结果显示,系统电路时钟频率为177.9 MHz,处理速度达到5.69 Gb/s.

片上网络分组混合并行仲裁器的设计

周文强, 张金艺, 周多, 刘江

2015, 32(3): 104-108.

摘要(169) PDF (1)

摘要:
提出了适用于二维或三维片上网络的分组混合并行仲裁策略,该策略对∩仲裁输入请求个数进行分组处理并实现了并行计算,同时结合了matrix和round robin两种仲裁策略各自的优势.基于↑此策略,提出了2种分组混合并行仲裁器,有效地改善了片上网络仲裁器在延时、最大工作频率、占用芯片资源等方面的性能指标.

基于ad hoc网络的公平介质访问改进算法

林涵仙, 陈世平

2015, 32(3): 109-112,116.

摘要(165) PDF (0)

摘要:
在公平介质访问分估测◣算法FMAS的基础之¤上提出了一种新的改进算法AFMAS,该算法引进一个集合变量来记录接受到的数据包源节点,从而避免了重复计算信道占用时间,能够更加准确地估算自己与其他竞争节点所分配的带宽比,并通过参考竞争节点数来调整窗口大小.仿真实验表明,AFMAS算法的公平性更加显著,并且吞吐量有了较大的改善.

基于ARToolKit场景变化的增强现实的研究

谢敏, 徐荣青, 何利荣

2015, 32(3): 113-116.

摘要(115) PDF (0)

摘要:
基于ARToolKit开发包增强现实系统,由于图像分割的阈值是固定的,当场景发生较∮大变化时,不能实现增强现ζ实;针对这一问题,提出对实时视频序列中的图像采用最小误差法计算此帧图像分割的阈值,当场景发生变化时,阈值将随之改∏变.在ARToolKit系统中对标识旋转情形进行增强现实实验研究,结果表明该方法在场景发生※较大变化时仍能实现增强现实,验证了该方法的∴有效性与实时性,提高了ARToolKit增强现实系统的整体性能.

基于D/A转换器的工艺波动表征方法的研究

刘博, 张雷鸣, 王金婵

2015, 32(3): 117-121.

摘要(138) PDF (0)

摘要:
提出了一种利用微分非线性误差参数(DNL)表征单管MOSFET工艺波动特》性的方法,并建立了其数学关系表达式.该表征方法通过测试多组90 nm/1.2 V标准CMOS生产工艺的D/A转换器工艺样片的驱动管输出电压和电流,利用微分非线性误差作为衡量工艺波动程度的指标参数,得到反映输出驱动管阵列受工艺波动影响的MOS晶体管的器件失配系数ΔD.通过建立两者■的数学关系式,量化描述了由工艺波动造成的输出驱动管电流失配,以及该失『配对于DAC输出特性变化的影响.由实际测试分析结果可知,该表征方法具有较强的实用价值,能够为模拟IC设计者预测电路性能提供理论依据与技术指导.

基于Verilog的CAN总线协议验〗证模型库的建立

吕易俗, 田文杰, 李翔宇, 殷树娟, 包舒, 孙少东

2015, 32(3): 122-126,131.

摘要(257) PDF (20)

摘要:
随着集成电路芯片设计难度的提高,对芯片设计的验证也变得越来越复杂.能够高效全面的验证,同时缩短整个开发周期,降低设计成本是验证工作者面对的重要问题.对此基于Verilog HDL设计了CAN总线节点的RTL验证模型,并依据建立验证模型的需求,增加了错误注入功能及用户接口,从而简化测试平台开发的复杂度,最终完成对被测目标中CAN模块的协议完整性的测试.通过对典型操作实例的分析,验证了该方法的有效性.

一种具有频率扩展功能的低温漂振荡器设计

赵晨光, 冯全源, 王丹

2015, 32(3): 127-131.

摘要(137) PDF (0)

摘要:
设计了一种结构⌒简单,低温漂,具有】频率扩展功能的振荡器.该电路利用温度补偿电路输出无温度系数的电流,通过 TRIMMING电路精确调节电流的大小,在逻辑控制下对电容充放电,经过双门限比较器和整形电路产生稳定的200 kHz的方波信号.同时,分频电路产生逻辑信号控制振荡器的扩展电容大小,使振荡器具备频率扩展功能,可以有效地降低电磁干扰,增强系统的电磁兼容能力.本电路采◎用0.5 μm BICMOS工艺,利用Hspice和Cadence软件进行仿真,在芯片系统典型应用环境下仿真得到振荡频率为200.8 kHz,当温度在-40~125℃之间变化时,振荡器的频率随温度的偏移在±1%以内.频率扩展范围在中心频率附近浮动±5%左右,该振荡器已经成功应用于一款AC/DC电源管理芯片的设计之中.

反熔丝FPGA线长驱动布局算法

张大华, 李威, 杜涛

2015, 32(3): 132-135.

摘要(138) PDF (0)

摘要:
针对↓反熔丝FPGA的结构特点,提出了一种线长驱动的反熔丝FPGA布局算法.该①算法基于VPR的模拟退火布局算法,针对反熔丝FPGA垂直布线资源有限的特点,提出了新型的成本函数并在CAD实验平台上予以实现.实验结果表明,与VPR布局算法相比,该方法不仅优化了线网总长度,使得线网总长度平均减少了12%,同时还减少了编程的通路反熔丝数目.

基于动态分段网络编码的DTN高效路由算法

姚玉坤, 陈曦, 余志龙, 徐亚伟

2015, 32(3): 136-141.

摘要(195) PDF (0)

摘要:
针对DTN现有的动态分段网络编码(Dynamic Segmented Network Coding,DSNC)路由算法在编码包头部存在冗余字段、ACK反馈阶段存在冗余开销和节点因无序转发编码包而影响数据◆包端到端时①延等问题,提出基于动态分段网络编码的DTN高效路由算法—ERBNC(Efficient Routing Based on dynamic segmented Network Coding).该算法通过采取压缩编码包头部字段、删∏除冗余的ACK分组、设置编码包的发送优先级等措施以减少网络开销和数据包平均端到端时延.仿真结果表明,与DSNC算法相比,ERBNC算法在网络开销和端到端时延方面的性能均得到改善.

基于电容ESR和预测调制的DC-DC变换器双环控制策略研究

张黄鹏, 邹雪城, 谢文, 童乔凌

2015, 32(3): 142-145.

摘要(138) PDF (1)

摘要:
针对boost型DC-DC变换器,研究基于输出电容ESR纹波电压的预测调制控制策略.首先提出了无需电流采样▲,并采用输出电容ESR纹波电压的双环控制系统.其次,为了提升DC-DC变换器系统性能,引入了预测调制策略,可以提高变换器瞬态响应速度,减小由输入电压及负载变化引起的扰动.同时,为避免次谐波振荡,采用谷值后缘预测调制技术.最后,对该变换器进行Simulink仿真,结果表明,采用基于输出电容ESR纹波电压的双环控制,结合谷值后缘预测调制技◤术,可以稳定变换器输出电压,提升瞬态响应性能.该策略无需电流采样以及谐波补偿等模块,能够有效降低硬件成本.

基于模拟退↘火禁忌遗传算法的并行测试任务调度

卢茜, 莫亭亭

2015, 32(3): 146-150.

摘要(192) PDF (2)

摘要:
为了解决并行自动测试系统中并行测试任务调度复杂、优化困难的问题,提出了一种把遗传算法、禁忌搜索算法和模拟退火算法结合到一起的新型静态并行测试任务调度方法,在遗传算法中引入模拟退火算法和禁忌搜索算法的核心思想,避免了遗传算法早熟收■敛的问题,从而得到总测试〓时间最短,具有最大并行率的任务调度序列.这种新型调度算法具有较低的运算复杂度,可在较短时间内得到大量高效的并行测试序列№,并且可以有效避免局部最优解,并逐渐收敛到全局最优解.实例仿真结Ψ 果证明了该算法的有效性和优越性.

一种基于Hadoop的改进减法聚类算法

原旭, 陈志奎, 赵亮, 杨德礼

2015, 32(3): 151-155.

摘要(144) PDF (0)

摘要:
传统的减法聚类算法时间复杂度高,算法不具有分布式特性,不满足大数据处理的要求.提出一种基于Hadoop的改进减法聚类算法,利用MapReduce模型改进减法聚类执行过程,实现求【解邻域半径、初始化密度指标、更新密度指标和划分数据记录等过程的并行化.实验结果表明,同传统的串行算法相比,提出的算法能够对大数据进行快速聚类,同时表现出良好的稳定性与扩展性.

基于CCCII的多涡卷混沌电路设计及实现

王宇珍, 彭良玉

2015, 32(3): 156-160.

摘要(120) PDF (0)

摘要:
提出了一种△基于第二代电流控制电流传输器(CCCⅡ)实现多涡卷混沌吸引子的方法.首先,分析了Jerk双涡卷混▼沌系统的基本动力学特性;其次,在双涡卷Jerk混沌电路的基础上,构建了基于CCCⅡ的阶跃函数序列电路,并利用此非线性函数电路来扩展双涡卷Jerk混沌ω　电路的指标2的鞍焦平衡点,设计了多方向的多涡卷混沌电路,而且设计的混沌电路能在高速高频环境中应用;最后,通过硬件电路实验验证了该方法的可行性.

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