Image processing algorithm acceleration using reconfigurable macro processor model

The concept and advantage of reconfigurable technology is introduced. A kind of processor architecture of re configurable macro processor (RMP) model based on FPGA array and DSP is put forward and has been implemented. Two image algorithms are developed: template-based automatic target recognition and zone labeling. One is estimating for motion direction in the infrared image background, another is line picking-up algorithm based on image zone labeling and phase grouping technique. It is a kind of "hardware" function that can be called by the DSP in high-level algorithm. It is also a kind of hardware algorithm of the DSP. The results of experiments show the reconfigurable computing technology based on RMP is an ideal accelerating means to deal with the high-speed image processing tasks. High real time performance is obtained in our two applications on RMP.     

集成填充的可重构杂凑算法电路设计与实现

针对国内现有杂凑算法实现缺乏填充电路,已有设计又对SHA3算法标准不支持的问题,本文设计支持了MD5、SHA1、SM3、SHA2系列和SHA3系列5类共11个常见杂凑算法的完整电路.通过对2类填充规则6种填充位宽的分析,划分了不同的状态完成填充工作.通过对各个算法运算电路特征的分析,充分考虑运算单元资源的复用,设计了可重构的运算电路.集成了从算法的填充到输出的完整电路.在55 nm工艺库综合下相比较软件填充的方式,SM3、SHA2_384、SHA2_512 3个算法性能分别提高11%,22%,22%.      

面向序列密码的非线性反馈移位寄存器可重构并行化设计

摘要：
基于序列密码的非线性反馈移位寄存器,将可重构技术与并行化处理相融合,提出了一种非线性反馈移位寄存器的可重构并行化架构.结果表明：可重构并行化架构能够灵活重构任意结构的非线性反馈移位寄存器;并行化思想能够支持在一个时钟周期完成对非线性反馈移位寄存器的并行更新;在0.18 μm的互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺中,其核心工作频率能够达到172 MHz,针对256级的线性反馈移位寄存器,当并行度选取为32时,其吞吐率能够达到5.5 Gb/s. 关键词：
序列密码; 非线性反馈移位寄存器; 可重构; 并行化 中图分类号： TN 492
文献标志码： A     

面向分组密码处理的可重构分簇式架构模型及其任务映射技术研究

提出了一种基于Crossbar互连的可重构分簇式分组密码处理模型RCCPA和面向RCCPA的任务映射方法.所建立的任务就绪列表避免了任务划分的死锁问题,通过开发分组密码组间并行及组内流水特性,提高了RCCPA架构的单元利用率和密码处理性能.在RCCPA架构上使用自动化映射方法适配了AES/DES/IDEA等密码算法,结果表明,该模型与方法有效提高了分组密码算法的处理性能.     

Effects of reconfiguration on the performance of mobile navigation robot

An irmovative mobile robot that has reconfigurable loeomotion chassis and reconfigurable bionic wheels has been developed to meet the needs of different payload and different terrain. Several prototypes have been achieved by the recortfiguration. By modeling relative comparison coefficients, these prototypes are analyzed in terms of geometrical parameter of trafficability, static stability and maneuverability. The effects of reconfiguration on these indices of robot performance can be compared, i.e. the variable height of chassis h has the biggest effect, the variable length of chassis 1 is the second, then is the camber angle β and the caster angle α. Some principles for reconfiguration are proposed.     

可重构机器人工作空间的自动计算方法

由于可重构机器人的自由度和工作空间可以灵活定制，工作空间的自动计算是设计和校核中的一个重要问题．为此，讨论了基于旋量和Jacobian矩阵计算运动学逆解的通用方法、采用降维搜索和二分法计算工作空间边界点的计算方法以及采用双向链表确定工作空间多连域截面封闭曲线的算法．由此，工作空间的各个截面的形状、面积以及整个工作空间的形状、体积可以方便地确定，算法具有很好的通用性，实现了可重构串联机器人工作空间的自动计算．通过一个典型工业机器人的实例验证了算法的有效性．     

低速率语音编解码声码器的实现

基于编码速率600bps的SELP语音算法，提出一种新的语音编解码芯片,电路设计时满足算法复杂度高、运算量大的需求，从而使声码器在极低的速率下更高效地工作，获得更好的语音重建质量．同时，声码器在设计时采用了可重构的思想，对于其他定点语音算法，只需要将算法程序注入到程序存储区就能实现多种算法在同一款芯片的重构。     

汽车电机可重组生产线过程监控及优化控制系统

为适应汽车电机多品种、变批量的生产需求,实现生产线的可重组生产,提出了一种基于组态原理的汽车电机可重组生产线控制系统.系统利用组态原理进行设计规划,主要包括组态软件模块和车间作业任务调度模块.其中,组态软件模块可根据生产对象的不同而适时改变自身物理或逻辑构型,构建特定产品的专用控制系统;车间作业任务调度模块采用了基于Petri网和遗传算法(Petri-GA)相结合的算法,目标函数为系统重组费用与E/T(Earli-ness/Tardiness)惩罚相结合的加权单目标优化.对系统设计原理和结构进行了详细论述并给出了工业现场的实际应用结果,运行结果表明,提出的控制系统能有效地对可进行组态调整组元升级的生产线进行生产控制.     

基于二维位置敏感探测器的空间对接过程研究

为了准确地捕捉机器人空间对接的传感器信息,从对接机构的设计入手,研究了空间对接中传感器的选择、改制和基于传感器信息的空间对接问题.考虑到安装空间的限制和处理的信息量太多,提出了利用二维位置敏感探测器（PSD）配合红外发光器阵列的方法完成机器人的空间对接.通过对位置敏感探测器工作原理的分析和对传感器特性的试验,提出了在PSD光敏面上增加光学装置的方法以扩大它的探测范围和精度,同时大大减小了它对光信号的依赖程度.把该方法应用于可重构模块化探测机器人系统中,提出了基于传感器信息的轨迹规划方法,对子机器人空间对接过程的仿真试验验证了轨迹规划和空间对接的可行性.     

可编程语音压缩专用处理器设计

为了提高通信系统的保密性,降低制造成本,需要进行专用处理器的设计。基于正弦激励线性预测(SELP)算法模型,设计了一款多速率语音专用处理器。芯片使用可重构体系结构和超长指令字(VLIW),优化了高复杂度函数。仿真结果表明:该处理器对0.6kb/s速率SELP算法的执行效率明显优于通用数字信号处理器(DSP)。处理器内部程序数据外部不可见,指令并行度显著提高,常用函数可被修改,从而达到高保密性、低复杂度、易开发性。