基于DSP和FPGA双CPU架构的导航微机系统

为了满足惯性系统的小型化发展,设计了一种体积小、功耗低、价位低的高性能导航微机系统。此导航微机系统由TI公司数字信号处理器芯片TMS320C6726和Altera公司的FPGA芯片EP3C10E144A7两种CPU组成,DSP主要负责导航数据处理和算法运算,FPGA主要负责惯性测量单元(IMU)的数据采集和接口控制。该微机系统充分利用了TMS320C6726的运算速度快、浮点数据处理能力强和FPGA的SOPC技术的特点,通过VHDL语言编程实现双口RAM接口完成双CPU的快速数据通信。两种CPU能分别发挥自身优势,协调地工作,提高了导航计算机的运行效率。     

基于自适应门控时钟的CPU功耗优化和VLSI设计

提出了一种CPU的功耗优化方法,即通过自适应时钟门控来解决CPU中由于流水线阻塞、浮点处理器(FPU)和多媒体协处理器空闲所导致的动态功耗浪费.首先,设计了模块级自适应时钟门控单元,并通过芯片内部硬件电路来自动监测上述模块是否空闲,模块空闲时时钟关闭,从而消除了不需要的时钟翻转带来的模块内部动态功耗消耗.然后,将自适应时钟门控单元应用于国产处理器Unicore-2中,对其流水线阻塞、FPU和多媒体协处理器空闲的产生进行功耗优化.最后,基于TSMC 65 nm工艺下已流片芯片的网表和寄生参数文件,通过反标芯片的波形获得电路翻转率,并用Prime Time PX工具进行了功耗仿真.仿真结果表明,利用本方法运行Dhrystone,Whestone和Stream三个典型测试程序时可获得18%~28%的功耗收益,其面积代价可以忽略,并对CPU性能没有影响.     

一种测试系统数字仿真器的设计

为了降低开发超大规模集成电路器件的测试程序的费用，缩短开发周期，给出了一种设计和开发测试系统仿真器的基本思想、结构组成及其功能，测试人员借助于仿真器在脱机环境下可以方便地开发和调试测试程序。     

8051芯片核的场可编程门阵列测试台设计

针对8051芯片核的场可编程门阵列测试，提出了一种测试台的构建方法。从测试台的整体构成、存储器建立和测试程序装载三个方面描述测试台的构建过程。测试台是用标准硬件描述语言来建模的，其构建的方法还可以应用到其他微程序控制器或CPU核的测试中去。     

基于模型的有限状态机软件动态测试方法

介绍了一种基于模型的软件动态测试方法，该方法通过将被测程序抽象成有限状态机，将测试程序及测试用例的编写集中到单个状态上。在软件结构或逻辑发生改变时，能够通过对旧状态测试程序的重新组合进行新的测试。无需大量修改测试程序从而保存了先前的测试用例。     

基于VC33和EPM7512的导航计算机设计

为了满足捷联式惯性导航装置对小型化、低成本及高精度等方面的要求,设计了一种基于VC33和EPM7512的嵌入式导航计算机。介绍了导航计算机软硬件设计的方案及实现方法。经验证,该系统体积小、功耗低、精度高、实时性好,能够满足捷联式惯性导航装置的需要。系统还可以用于实验教学,使学生对导航计算机和嵌入式系统有直观的认识。     

基于模型的有限状态机软件动态测试方法

介绍了一种基于模型的软件动态测试方法，该方法通过将被测程序抽象成有限状态机，将测试程序及测试用例的编写集中到单个状态上。在软件结构或逻辑发生改变时，能够通过对旧状态测试程序的重新组合进行新的测试。无需大量修改测试程序从而保存了先前的测试用例。     

CPU系统级验证平台的研究与实现

随着CPU设计尺寸和设计复杂度的不断增加，功能验证已经成为整个设计过程中的严重瓶颈，文章回顾了系统级验证的一些技术，针对我们设计的64位CPU系统级验证，设计了CPU系统级自动化验证平台．实用表明，该平台简化了验证流程，提高了验证效率．     

SINS/GPS组合导航和末端寻的复合制导半实物仿真

针对采用SINS/GPS组合导航及末端寻的复合制导体制的制导弹药,为检验组合导航系统和制导控制系统的工作性能,设计了半实物仿真系统框架结构.设计半实物仿真时序,采用基于频率调度(FBS)机制,实现仿真的实时性和同步性.探讨并解决了仿真中多CPU时钟同步问题.仿真结果表明,捷联惯导算法正确,解算时延较小,GPS修正效果良好,组合导航系统可顺利完成中末制导交班;制导控制系统设计合理,对于静止和机动目标,落点射击精度和落角均满足设计要求.     

基于SystemC的RISC CPU行为描述

探讨了一种基于SystemC的RISC CPU建模方法，建立了一个SPARC精简指令集CPU的整数单元(IU)行为级模型．该模型作为指令集仿真器(ISS)．基本达到了RISC CPU的功能要求．为程序提供了一个CPU模拟平台．减少了软硬件协同设计的周期，这对片上系统SOC的实现具有重要的意义。     

北斗导航辅助移动机器人同时定位和地图构建研究

针对未知环境下移动机器人实时构图和导航问题,将基于激光的环境特征提取和地图构建技术与北斗卫星导航相结合,设计了一种基于特征地图的移动机器人自主导航系统。利用激光提取环境信息,采用点和直线段进行环境表示,结合里程计进行定位,同时进行地图构建。然后在地图上关联北斗坐标,丰富地图信息,根据路径规划方法实现移动机器人自主导航。在Poineer3-AT机器人上实验表明:该方法能够快速提取直观的表示环境信息,并实现自主导航功能,有效提高了移动机器人导航能力。     

一种基于EDA技术的组合逻辑控制器实验开发

采用ABEL硬件描述语言,设计并完成了一个8位的CPU组合逻辑控制器实验设计,包括指令系统、指令格式、指令执行步骤、运算器控制和测试程序设计等,并给出了每一步设计中的关键问题解决方案。ABEL开发环境选用isp LEVEL Project Navigator3.0,下载工具采用LSC isp VMsystem15.3,可编程芯片选用Lattice i M4A5-128/64,运算器芯片为两片am2901构成的8位运算器。该实验方式灵活,实验内容容易扩展,能较好地提高学生的实践动手能力,解决传统验证性实验对学生思维扩展能力训练不足的问题。     

基于DSP+MCU的小型捷联惯性导航计算机系统

结合现代导航技术发展的特点,设计了一种基于DSP的捷联惯性导航计算机.该导航计算机采用DSP 单片机的双CPU体系结构,DSP主要负责数据计算,而单片机主要负责数据采集与系统级的控制,同时CPLD完成译码和控制.通过DSP的HPI口来实现单片机与DSP的数据交换.给出了系统的硬件结构框图和程序设计流程图,利用本方案,对于实现军事和工程领域中导航系统微小型化、降低系统成本和体积具有重要意义.     

CPU设计与研发现状

高性能CPU芯片是国家信息产业中具有战略意义的基础集成电路产品,是一个国家技术实力的象征。基于安全与市场利益考虑,各国都会致力于本国CPU设计与研制,我国在863计划中提出了自主研发CPU的战略思路并取得重大突破,本文介绍中国CPU设计与研发现状以及国际上CPU设计与研发的情况。     

CPU设计与研发现状

高性能CPU芯片是国家信息产业中具有战略意义的基础集成电路产品,是一个国家技术实力的象征。基于安全与市场利益考虑,各国都会致力于本国CPU设计与研制,我国在863计划中提出了自主研发CPU的战略思路并取得重大突破,本文介绍中国CPU设计与研发现状以及国际上CPU设计与研发的情况。     

模拟电子技术网络课程的导航与交互界面设计

以《模拟电子技术》为实例，首先介绍了模拟电子技术网络课程的导航界面设计，采用主导航设计；导航页面设计；菜单式导航块；元认知提示式导航等，然后介绍了电子技术网络课程的交互界面设计和交互方式。     

卫星编队飞行GPS自主导航和控制

本文提出了一般相对轨道动力学方程和用于编队飞行的GPS星栽自主导航模型和算法.同时文章也提出了用GPS伪距测量信息实现卫星编队飞行的建立和保持的自主导航控制方法.其中包括用于编队飞行建立的非线性控制律和用于编队飞行保持的线性控制律.以及相应的估计器的算法.作为这些方法的一个实际应用,文章给出了EO-1/Lantlsat 7编队飞行的自主导航控制系统的设计和实现.一般情况下最优控制律的实现是需要变推力发动机的,在没有变推力发动机的情况下,本文特别给出并验证了用冲量等价的方法实现变推力发动机替代的可行性.上述设计已经过数字仿真的验证,证实了设计的正确性和实现的可行性.     

GPS车辆导航系统的设计与实现

GPS 车辆导航系统是用于汽车上的嵌入式系统,它既可大大方便驾驶,又为人们的出行提供各种便捷服务。介绍了一种 GPS车辆导航系统的系统结构、工作原理及其应用,并具体阐述了该系统硬件的设计和实现方法。系统的设计思想先进,CPU 集成度高,功能强大,各模块之间兼容性好,为车载导航系统的研制开发开辟了一个新思路。系统既可应用于单车进行车辆导航,也可作为移动站应用在车辆监控系统中,可以预见本系统具有良好的市场应用前景。     

用FPGA实现数字逻辑分析仪设计

介绍采用FPGA设计数字逻辑分析仪的系统结构、硬件设计方法和计算机测试程序。结果表明，这种数字逻辑分析仪的性能优于普通示波器，其性能、价格比优于逻辑分析仪。     

PLC控制的光电导引式AGV的设计与实现

利用西门子S7-200CPU226PLC作为控制核心设计了一种AGV。采用光电传感器作为导航传感器进行路径识别,通过PLC控制使其按照预定的路线行驶,并能自主判断货物方位和将货物运送到指定位置。实验测试表明,该AGV能够自动搬运货物,对提高劳动生产效率具有较高的实用价值。