视频多核处理器结构

随着多核处理器系统复杂度的增加以及视频标准多样性的增加,视频多核处理器的设计难度和成本也大幅度增加.为了得到一个通用而又高效的多核处理器设计平台,以减小多核系统设计的复杂度,提出一种新型视频多核处理器结构.该结构采用新颖的任务管理和同步机制.基于该结构实现了MPEG4标准Simple Profile的实时解码器.测试结果表明: 该结构可以容易地实现对MPEG4视频流的实时解码,对于视频信号处理有较高的效率.该结构能够容易地支持多标准应用,可以作为一种灵活通用的媒体处理器设计原型.     

Horde:面向多核集群的并行编程框架

并行程序可以充分发掘硬件计算能力并提高程序性能,但是在多核集群环境中编写并行程序十分复杂。该文提出了面向多核集群的并行编程框架,Horde。Horde提供了一组简单易用的消息传递接口和事件驱动(event-driven)编程模型,用以帮助程序员表达算法逻辑中潜在的并行性,将计算分解与底层硬件结构去耦合,从而简化编写并行程序的复杂度,灵活地在不同的底层结构的集群上进行映射并能保持良好的性能。此外,Horde也提供了有效的任务对象迁移机制,可以实现动态负载均衡与在线容错。在128核集群上的实验表明:Horde可以有效执行并行程序,并且可以实现高效的任务对象迁移。     

多核编程模型运行时环境的自适应性探讨

多核编程模型运行时环境极易使处理器的核资源竞争过大,相应的可扩展性也比较差。根据动态反馈思想,把运行时的控制、资源的整合、任务的执行看作一个整体,提出采用分布式同集中式相结合的自适应协同模型ACSM。其优点是加强了处理器核资源的自适应性,降低核资源的不良性竞争,与传统的多核编程模型相比,使用ACSM大大提高了程序的运行效率。本文将对多核编程模型运行时环境的自适应性进行一些探讨。     

多核编程模型运行时环境的自适应性研究

针对多核编程模型运行时环境易造成处理器核资源竞争加剧以及可扩展性较差等弊端,基于动态反馈控制思想,将资源分配、运行时控制、任务执行视为有机整体,提出了自适应协同调度模型ACSM.ACSM采用集中式与分布式相结合的协同机制,动态调节处理器核资源在不同应用负载间及其内部的分配与管理.ACSM的优势在于充分体现了多核编程模型良好的可编程性和可移植性,消除了传统多核运行时环境显式指定核数的弊端,增强了处理器核资源分配的高效性和自适应性.实验结果表明,ACSM在提高多核编程模型易用性的同时,减少了系统处理器核资源的不良竞争,提升了系统的整体性能和资源利用率.与仅依赖多核编程模型运行时环境的调度算法相比,ACSM使应用程序的运行时间缩短了近50%,并且随着应用程序数量的增加效果更加显著.     

嵌入式数据库在基于多核处理器的视频监控中的应用

在嵌入式双核处理器(ARM DSP)平台之上,提出基于嵌入式数据库的网络视频监控系统架构.通过移植嵌入式数据库FUEL在TMS320DM6446音视频开发平台,利用其在多线程环境下对共享数据的管理,实现了多核处理器平台的音视频编解码对数据访问的一致性;并基于FUEL实现了嵌入式视频监控系统,使得系统在嵌入式多核处理器架构上更好地管理多线程应用程序之间共享的数据,进而可靠、高效地进行音视频的网络传输.     

层次化片上多核处理器性能研究

层次化片上多核处理器紧耦合多个处理核构成"簇节点",对访存和片上通信的局部性有良好支撑,能有效地缓解片上多核间数据通信带来的通信开销。文章通过构建精细的层次化片上多核处理器仿真器,利用随机任务模型研究"簇节点"大小对系统性能的影响。仿真发现,一定系统规模下,要获得良好的系统性能,层次化片上多核处理器需要在"簇节点"数目与"簇节点"的大小(节点内处理核的数目)之间仔细权衡。     

双核嵌入式处理器的低成本USB接口设计

对照数据手册的时序要求优化硬件逻辑设计,解决了双核嵌入式处理器TMS320VC5471和USB芯片PDIUSBD12时序不兼容的问题。在此基础上完成了USB系统的底层固件编程,顺利实现了双核嵌入式处理器与USB部件的通信。最后详细介绍了USB的工作原理及初始化枚举等的工作过程。由于PDIUSBD12有价格低廉、性能可靠等诸多优点,所以既保证了USB系统的整体性能,又有效地降低了ARM系统的成本。     

多核构架下基于OpenMP 的Huffman压缩算法并行设计

本文是对多核程序设计的一种探索,在OpenMP模型下以赫夫曼算法为基础设计并行压缩程序.首先对传统的串行程序进行分析,使应用程序开发人员了解程序行为、发现性能瓶颈、明确优化方向.再用OpenMP的基本结构进行并行程序的设计之后,借助开发工具对并行程序进行优化和调试,得到改进方案.然后在双核处理器上分别运行并行程序与串行程序,将两者进行性能上的比较,实验结果证明性能得到很大程度地提高。     

前言:嵌入式多核处理器系统及视频信号处理技术研究进展

嵌入式技术随着在多媒体技术、网络技术以及数字信号处理技术的广泛应用,其处理器的性能要求逐步提高．为了降低功耗及提高性能．片上多处理器系统MPSOC（multi processor system on chip）开始在嵌入式领域得到应用,1965年提出的摩尔定律。首先预测每两年晶体管的密度翻一番,之后演变有速度的提升即CPU主频的提升,以及价格的降低等等;随着散热问题成为瓶颈,     

一种嵌入式硬件多线程处理器的研究

提出了一种基于同时多线程技术的硬件多线程处理器设计.通过处理器内部的硬件机制来完成对多线程的调度管理,实现基于硬件的时间片轮询多线程调度机制.最大程度地减少操作系统中关于线程调度的开销,提高处理器执行多用户线程时的整体效率,简化了用户在多线程条件下的编程复杂度,增强了多线程运行环境下处理器对线程的保护.     

高维层次聚集Cube并行创建与存储方法

提出一种将高维层次聚集Cube划分成若干个低维立方体M ini-Cube的并行创建与存储方法,利用并行处理技术来创建这些分割的分段共享M ini-Cube及其聚集Cuboids,实现高维层次聚集Cube的并行创建和增量更新维护,从而解决高维OLAP聚集海量数据的存储与查询问题.理论分析与实验结果都表明,相对于以往的Full Cube完全创建和Partial Cube部分创建等传统方法,基于分段M ini-Cube并行处理方法的性能有显著的提高.     

基于自适应并行遗传算法优化设计的有源滤波器

提出一种用于有源滤波器的改进自适应并行遗传算法设计.引入了两个自适应算子:其一根据进化过程实现交叉和变异概率的自动调节;其二通过设计随机个体集和健壮个体集,实现种群个体的多样性和保护适应度高的个体不被破坏.采用基于岛屿的交换模型实现多种群间信息交换,扩大了种群的规模和相应的搜索空间.给出了利用该方法设计四阶切比雪夫低通滤波器的设计结果,并与基本遗传算法进行了比较实验,结果表明该算法收敛速度快、精度高,有效地克服了早熟现象.为大规模有源滤波器设计提供了方法上的支持.     

改进的并行积分算法低通滤波器的FPGA设计

对积分算法低通滤波器进行了理论分析,通过加Hamming窗对其进行了改进,使其频谱泄漏有了很大改善.分析了并行结构滤波器的实现方法以及可行性,在FPGA器件上对该算法实现并行设计,给出了硬件具体实现模块.从实验结果可以看出,这种改进滤波器实现结构的算法可以灵活地处理综合的面积和速度的约束关系,使最后的设计达到最优.     

汽车底盘模块化设计中客户需求层次分析模型研究

文章在研究汽车底盘模块化设计系统框架的基础上,对底盘系统进行功能划分,拟定底盘模块设计的系列型谱,研究底盘产品的客户需求层次分析模型,并对产品功能与结构的映射关系及产品子功能相关性分析、计算方法进行探讨。     

嵌入式BACnet广播管理设备的研究与实现

分析了基于BACnet／IP规范BACnet广播管理设备(BBMD)的工作原理,在此基础上提出了嵌入式BBMD软件总体结构设计和模块划分方案,通过重新编译内核、裁剪文件系统和压缩函数库,构建了嵌入式Linux操作系统平台,在此定制的Linux操作系统之上,通过套接字编程和多线程实时处理,实现了嵌入式BBMD的软件设计,实验表明,此BBMD配置灵活、工作稳定、扩展性强。     

适配器驱动层并行I/O调度性能分析

对适配器驱动技术进行了研究，提出了一种可扩展的并行I／O方法．这种方法将多DMA通道和I／O接口集成到适配器中，可实现I／O命令的多通道并行处理，从而以较低代价实现外围设备I／O性能扩展．建立并行I／O的SPN模型，对这种结构下各I／O环节对设备栈I／O性能的影响进行了分析，重点研究I／O请求量与系统IRP流量和I／O通道利用率的关系，并结合测试数据对分析结论给予了证明．     

WindoWs下 EPP并口的驱动程序设计及其应用

针对Windows2000下不能像DOS环境一样直接使用系统的硬件资源,提出了开发Windows驱动程序模型(WDM:Windows Driver Module),使其工作在Ring0层,成为操作系统内核的一部分,从而实现对硬件的快速访问;以开发Windows下EPP(Enhanced Parallea Port)并口的高速分布式控制系统为例,阐述了WDM驱动程序的基本原理、模块化的结构以及用DriverWorks开发的具体步骤和设计方法,主从机间的传输速率高达1 Mbit/s.目前,此设计已成功地应用于分布式地震仪中,极大地方便了野外施工.     

生存性分层评估方法及其应用

首先对目前传统生存性评估技术的SNA方法和层次化评估方法进行了比较;然后,结合两种方法的优点提出了新的生存性评估方法(SHEM);最后,对某新闻网的邮件服务器进行生存性评估,整个分析过程验证了SHEM方法的合理性和可操作性.该评估方法将可以广泛应用于重点行业和企业的安全评估,具有良好的应用前景.     

基于FPGA的SLC-LSCMA算法的波束形成器的设计与实现

 以SLC-LSCMA算法为基础,利用该算法的高稳定性和快速收敛的特性,设计实现了一个16元均匀圆阵的波束形成器;该波束形成器利用复数乘法器和累加器实现复输入信号和复加权因子的相乘和累加,与传统算法准则设计的波束形成器相比具有消耗硬件资源少、运算速度快等特点.该波束形成器采用硬件描述语言Verilog HDL设计,利用Quartus Ⅱ 8.0进行了综合和布线,最终以Altera公司的EP2C35F672C6芯片为下载目标,其时序仿真可稳定工作在50MHz的时钟频率下.本设计可广泛应用于移动通信和卫星通信领域.     

基于烟农卡的嵌入式数据库研究与设计

给出了基于AT88SC1604加密存储卡构成的烟农卡的8种关系模式描述。讨论了如何在存储容量有限且按照位（bit)地址编址的分段连续存储空间中描述多关系模式。根据烟农卡的物理存储和节地址到位地址的转换，给出了数据区中每个关系模式对应元组所占存储空间的总和必须满足的约束条件和每个元组在进行存储地址分配时必须满足的约束条件。讨论了卡内物理嵌入式数据库的实现算法，给出了总和控制器的使用算法，基于事务的存储分配算法，以及基于关系模式的块存储分配算法。