基于BP算法的片上学习CNN硬件加速器

为了适应便携式应用场合卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)硬件加速器片上学习功能的需要,文章设计了一种多核并行运算的CNN硬件加速器,利用运算器内嵌缓存结构与运算过程分割和数据复用,减少运算器和存储器之间的数据交互,提高CNN运算的并行度,提升训练和推理过程的效率。该架构包含1组二维运算阵列和激活函数运算模块,以及相应的数据分配器和指令存储器;以1个16单元的CNN加速器设计为例,验证了所设计CNN加速器架构运行多种CNN模型时的性能和运算准确性。实验结果表明,文中提出的加速器架构与Intel9400F CPU相比,最大误差为8.043 7×10~(-6),识别精度下降0.63%,运行速度提高7.67倍。     

现场可编程门阵列实现液晶显示控制的新方法

提出了一种用现场可编程门阵列实现阵列式液晶显示控制的方案.采用总线窃取的存储器操作方法,使外部对存储器的操作请求与显示页扫描完全独立,避免了数据读写对屏幕显示的干扰.为提高控制器对色彩的操控性能及屏幕显示效果,提出了一种多层多分块的存储器组织构架,允许在小容量存储时采用单页伪彩显示,而当存储容量扩大时自动支持多页真彩显示.在屏幕写入操作功能上,可以实现与任意指定块对应位置值的逻辑操作,为写屏操作提供了更为方便灵活的方法.     

基于PAL的弹载图像采集系统设计

针对弹载图像采集面临的高噪声、高振动等恶劣环境,设计并实现了一种基于PAL制式,通过SPI串行接口进行数据存储的视频图像采集系统。从系统的设计思路、工作流程和硬件结构出发,采用乒乓缓存设计和流水线结构,解决了ADV7180的高速图像数据输出和串口FLASH存储器的低写入速度不匹配的问题。通过实验分析,本设计可以解决高低速存储介质中速度匹配问题,实现对高速图像数据精确的存储和记录,为后期图像恢复提供了可靠的数据。     

轨道检测GPS数据采集系统硬件设计与实现

 针对传统轨道检测系统效率低、成本高的不足,应用GPS 全球定位技术、GPRS 无线通信技术和CAN 总线技术,提出一种新型轨道检测方案,并对GPS 数据采集系统的关键模块进行了设计。GPS 数据采集系统由4 个基站GPS 模块和1 个流动站GPS 节点组成,实现了相对测量与绝对测量的统一,提高了检测精度;基于GPS 的数据采集实时准确,更新率高达50 Hz;利用GPRS 进行无线数据传输,方便快捷,实时高效;利用CAN 提高了通信速率(高达l Mbps),且可靠性高、性能稳定;通过Flash 存储器进行数据缓存,再传至上位机进行存储与处理,系统容量高达500 G,数据处理简单高效。     

影响光盘阵列数据传输率的几个因素

为了进一步提高光盘阵列的性能，在分析单个光盘驱动器数据传输过程的基础上，建立了光盘阵列数据传输的理论模型。从理论和实验两个方面分析了传输的数据长度、ＳＣＳＩ总线速度与光驱速度之比、数据分块大小对光盘阵列数据传输率的影响程度，并提出了优化设计方法。实验表明，通过选择合适的应用背景、减少总线冲突等优化设计方法，可使光盘阵列数据传输的实测并行度提高到４．２３６， 接近理想值。     

一种基于USB接口的移动存储器设计

USB存储设备因具有快速性、可擦写性、即插即拔等优点成为高数据存储密度的最佳选择．以TI公司的MSP430F149单片机为数据采集单元,选用CH375作为USB接口芯片,来实现一种移动存储器的设计．着重完成MSP430F149与USB存储设备的接口设计,详述了其硬件电路组成和软件实现方法．实验证明,其性能稳定可靠,读写数据速度达到了令人满意的效果．     

Linux下基于对象的内存映射型设备驱动研究及实现

设备驱动是计算机系统可靠运行的前提.现有的设备驱动方法,数据要经过驱动层缓存向应用层拷贝、应用层缓存向存储设备拷贝的过程,当数据量比较大时,系统的响应速度会受到一定的限制.通过对Linux内核的对象机制和虚拟内存机制的研究,提出基于对象的内存映射型设备驱动方法,使用户进程直接访问设备内存以提高响应速度,并对该驱动的性能进行测试和评价.     

一种改进的分块自适应压缩算法

针对高分辨合成孔径雷达(SAR)中高数据获取率与有限的存储设备容量及数据传输设备带宽之间的矛盾,在分析传统的分块自适应(BAQ)压缩算法的基础上,给出了一种新型的、改进的指数型BAQ压缩算法。通过用指数值替代幅度均值的方法来对采样数据进行压缩,同时采用了以四个分查找表和比特位移操作共同处理采样数据的新方法,成功地减小了查找表的大小,降低了对数传系统和存储设备的要求,提高了查找速度。     

一种面向雷达应用可重构系统中的数据缓存结构和管理机制

针对面向雷达应用可重构系统中数据访存冲突严重、访存效率低等问题,设计了一种片上层次化缓存结构,并提出基于多存储体的线性步长可变的数据管理机制,通过建立计算阵列与各个存储体之间可配置的逻辑映射关系,有效降低了多个计算阵列并行工作时产生的访存冲突,提高了计算阵列的数据吞吐率,从而提高了可重构系统的数据访存性能.结果表明,该方案在有效控制硬件开销的同时,极大地提升了可重构系统的数据访存性能,以256~64×210快速傅里叶变换为例,与经典并行缓存机制相比,可重构系统的数据访存性能提升了26.09%~54.60%.     

基于PAL的图像数据存储技术研究

针对弹载图像采集系统设计中存在无法准确稳定存储高速数据流,而导致图像信息记录和存储的可靠性严重降低的问题,设计了一种基于PAL制图像数据的无延时存储方法。通过采用乒乓缓存设计和流水线结构方式,解决了高速图像数据输出和串口Flash存储器的低写入速度不匹配的问题。通过实验分析验证,设计能够解决高低速存储介质中速度匹配问题,实现对高速图像数据的精确存储和记录,为后期图像恢复提供了可靠的数据。     

基于RAID-6的容量扩容布局研究

随着数据量的不断增加,原有存储系统已不能满足海量数据存储的要求。RAID(redundant arrays of independent disks)存储系统因具有良好的数据可靠性、磁盘独立性和可扩展性,成为应用范围最广的存储系统。新型存储技术存在研究迟缓、推广率低的问题,使得在原有RAID存储系统中添加新的磁盘,成为存储海量数据最为便捷,最为有效,成本最低的方式。RAID发展至今,根据对数据存储的不同需求,衍生出了不同层级的RAID存储系统。RAID-6存储系统由数据盘与2个校验盘构成,相较于其他RAID存储系统,具有更好的数据容错功能,更高的数据恢复能力。因此,提出一种基于H-Code针对RAID-6存储系统的扩容算法HS6。该算法在扩容过程中体现了最小化数据迁移量和快速扩容等特性,与传统的Round-Robin和Semi-RR扩容算法相比,该算法减少了73.2%~88.6%的数据迁移量,缩短了30.6%~62.9%的总扩容时间。     

iSCSI带外虚拟化的研究与实现

研究了基于因特网小型计算机系统接口(iSCSI)带外方式的存储虚拟化模型,提出了一种iSCSI带外存储虚拟化的体系结构及命令流程．根据该体系结构,实现了基于iSCSI带外存储虚拟化的存储系统,并对该实现在低级别RAID下进行了读／写性能测试．结果表明,读／写性能随着传输数据块的变大而上升,当数据块的大小达到64 Kbyte时,RAID0的读/写和RAID1的读,其性能已接近30 Mbyte／s．     

TSHOVER:A Novel Coding Scheme for Tolerating Triple Disk Failures in RAID/DRAID

This paper presents a novel method, called TSHOVER, for tolerating up to triple disk failures in RAID/DRAID architectures or others reliable storage systems. TSHOVER is two-dimensional code, which employs horizontal code and vertical code at the same time with simple exclusive-OR (XOR) computations. This paper shows the new step ascending concepts used in encoding, and it has the capability of realizing fault tolerance. TSHOVER has better data recovery ability to those disk network storage systems with relatively more dynamic changes in the number of disks. Compared with RS and STAR code, TSHOVER has better encoding performance. When updating a data strip, only 6 XOR operations are needed. Both experimental results and theoretical analyses show that TSHOVER has better performance and higher efficiency than other algorithms.     

基于多模块的RAID的设计与实现

本文在多模块结构性能评估模型的基础上,设计了一个RAID的I/O请求处理性能的模拟测试软件,随机产生一组I/O请求,通过计算各级RAID的数据传输率,测试出其性能的高低。     

基于ARM的气象数据采集系统的研制

针对目前国内气象数据采集器几乎是利用国外产品的现状,给出了一种基于ARM(Advanced ReducedInstruction Set ComputerM ach ines)嵌入式处理器的多通道气象数据采集系统的设计方法。通过软、硬件技术的结合,实现了8通道模拟信号的采集,发挥了嵌入式系统在气象数据采集系统中的运用优势。同时采用CF(Compact F lash)卡存储技术和USB2.0(Un iversal Serial Bus 2.0)技术、以太网通信方式,弥补过去气象数据采集器通信方式单一、存储方式固定、软件设计复杂等缺点。实验结果表明,该数据采集系统采样精度达到14 b it,采样率为140 kHz/s,并实现了CF卡存储和3种不同通信方式。     

简单树结构存储系统数据分块标准及其证明

为解决传统磁盘阵列技术受系统总线与设备通道制约的问题,采用树结构和单元控制器构建了新型的存储系统.在树结构存储系统的基础上,通过对简单树结构存储系统数据分块方式的定义、推论,以及冲突系数的证明,给出了简单树结构存储系统的数据分块标准.结果证明:简单树结构存储系统数据分块标准能最大程度降低存储系统有效冲突系数,提升存储系统性能.     

双通道网络磁盘阵列存储系统的扩展性

从扩展性的角度出发，论述了网络磁盘阵列存储系统的硬件扩展性与软件扩展性。介绍了网络磁盘阵列存储系统在硬件结构上的三种扩展方式－组内扩展、组间扩展和串内级联，并对系统扩展后的数据分块方式展开了讨论。根据数据有无分块、有无校验冗余，得出系统内部数据分块方式的划分类型，指出不同数据分块方式的优点及其应用类型。最后，讨论了相关的数据管理问题。     

可快速响应的虚拟三级存储系统RAT

利用SCST中间驱动层,将磁盘阵列与磁带虚拟为一种有别于虚拟磁带库的新型三级虚拟存储系统,将用户文件分割存放在阵列和磁带库上,在服务用户请求时,首先由阵列快速响应用户请求的前一部分数据,同时磁带库执行机械操作准备剩余数据,以屏蔽磁带库响应等待时间,并利用磁盘阵列数据冗余特性确保数据可靠保存,形成海量、快速、可靠的第三级存储子系统.经对比测试该系统用于备份应用时,其备份恢复操作的初始响应时间显著小于传统磁带库系统.     

基于群集ORACLE自动备份设计与实现

网络应用广泛,对于数据及应用进行集中式管理,要求信息存储高可靠性日趋强烈。利用群集服务和磁盘阵列构建双机互备,使ORACLE自动备份系统运行在其上,来提高数据存储的可用性和可靠性。具体针对在群集系统上实现ORACLE自动备份,阐述此方案总体设计和实现过程的技术要点,达到重要数据冗余备份。     

廉价磁盘冗余阵列RAID的技术策略

对廉价磁盘冗余阵列技术的分析，利用其可以提高存储设备速度和容错等能力，提出的不同情况下的决策方案，以提高网络服务器的性能。