门级故障到寄存器传输级故障的映射

以一组 74系列集成电路产品和ISCAS85基准电路为例 ,研究了基本寄存器传输级 (RTL)元件的门级单故障到RTL故障的映射关系 .结果表明 :①对大多数电路来说 ,仅考虑电路的单个原始输出端出错将无法达到所希望的门级故障覆盖率 ;②RTL电路的实现不宜包含异或门、与或非门 (AOI)和或与非门 (OAI) ;③在选择差错模型时 ,不同功能的RTL电路需要同时考虑的差错数是不相同的 ,功能相同但仅局部逻辑结构有差别的RTL电路可以考虑相同数目的差错 .这些结论为研究超大规模集成电路的测试、容错设计与验证 ,以及基于故障注入的系统性能评估等技术提供重要依据 .     

基于RTL级的数字电路功耗分析

研究从RTL级分析数字电路的功耗。应用信息论中熵的概念计算由VHDL描述中抽象出的电路模型的功耗,并考虑输出之间的相关。分别对单输出和多输出情况进行了分析,最后得到一个考虑相关的近似功耗估算公式,将熵与电路功耗结合起来能够比较精确地估算电路功耗。     

Verilog RTL模型

VLSI集成电路芯片测试技术正在向高层次测试推进，针对Verilog硬件描述语言，提出了一种在寄存器传输级（register transfer level,RTL)上的电路模型VRM，该模型着重于实际应用，可输出文本格式文件，便于开发实用的RTL级故障模拟和RTL级测试生成等软件。基于该模型。还实现了一个简单的RTL逻辑模拟程序以验证VRM模型的可行性。     

基于FPGA数字系统设计的速度优化方法研究

讨论了基于FPGA进行数字系统设计过程中的速度优化方法.研究了流水线法、降低时滞法和关键路径优化法,对具体实例进行了VHDL编程并比较优化前后的RTL电路结构.结果表明,上述方法均可以有效提高数字系统的速度.     

应用于全数字锁相环的时间数字转换器设计

采用标准0.18 μm CMOS工艺,设计了一种应用于全数字锁相环中检测相位差大小的时间数字转换电路（TDC）.针对传统TDC电路的不足,通过加入上升沿检测电路,扩大计数器位宽,使得TDC电路不仅能完成时数转换的基本功能,而且提高了时数转换的准确性,扩大了测量范围.该设计完成了RTL级建模、仿真、综合及布局布线等整个流程.仿真结果表明,该TDC电路工作正常,在1.8V电源电压下,功耗为10 mW,能达到的分辨率约为0.3 ns,版图尺寸为255 μm×265 μm.     

一种结合高精度TDC的快速全数字锁相环

针对传统全数字锁相环锁相周期长、时间数字转换电路量化误差较大等问题,提出了一种在高分辨率时间数字转换器的基础上能够快速锁相的全数字锁相环.本设计提出的相调模块将量化的相位差还原成时间序列,并在状态机的控制下加入到重构信号中,从而能够在检测到相位差之后的最多两个输入参考时钟周期内使相位一次性对齐,锁相时间控制在0.72μs之内;设计的上升沿检测电路能够在重构与参考信号同频时,准确地检测两者上升沿是否同时到来并给出相应的使能信号,从而在锁相时关闭时间数字转换电路,大大降低了电路的功耗;优化了多时钟多相位的时间数字转换器粗量化的计算方法,提高了粗量化速度,增大了计数器位宽,扩大了测量范围,并且量化误差控制在0.25ns之内.最后完成了整体设计的RTL级建模及仿真,结果证明,该全数字锁相环具有锁相速度快、量化精度高、稳定性好、功耗低、输出频率便于调整等特点.     

嵌入式低功耗8位微控制器的设计

设计实现了一款嵌入式低功耗8位微控制器,采用了类精减指令集计算机(RISC)指令集、哈佛双总线体系和两级四段流水线结构.重点研究了微控制器的功耗分布,并从系统级、寄存器传输级(RTL)和逻辑级进行了功耗的优化.基于Chartered 0.35,μm CMOS Logic工艺进行了后端设计并流片,测试结果表明其工作频率可达80,MHz3,2,kHz下工作电流为6.75,μA.该微控制器已作为核心控制单元应用于无磁流量计量SoC芯片中,用于完成数据处理和调度工作.     

以太网通信的上位机软件设计与实现

介绍了以太网控制器RTL8019AS的特性,给出了采用RTL8019AS实现以太网通讯的下位机硬件设计电路和软件设计方法,着重论述了实现以太网通讯的上位机软件的设计方法,所设计的硬件电路和通讯软件为贵重物品防盗监控系统的以太网通讯提供了一种有效的方法。     

基于CPLD的并行多路数据采集控制器

设计了一种基于可编程逻辑器件的并行多路数据采集控制器.该控制器可以控制10路AD转换器,根据配置对2种最多达660个通道进行数据采集.采用乒乓存储器同时进行数据采集和传输;使用片内共享存储区存储配置数据并返回特定通道数据;设计了工作时钟发生器以维护工作时序,同时可降低芯片功耗.控制器采用VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)语言在RTL(寄存器传输级)级设计,并在单片CPLD(复杂可编程逻辑器件)上实现.设计结果表明,该控制器具有体积小、功耗低、易于移植等优点.     

适用于低功耗SRAM的高速电流模式灵敏放大器

提出一种新型电流模式SRAM灵敏放大器结构。该灵敏放大器采用两级结构, 通过增加一级基于锁存器结构的高速放大电路, 能够快速感应位线的电流变化并放大为全摆幅信号, 不仅能加快求值速度, 而且电流传送器还起到隔离直流通路、减少电路直通功耗的作用。 基于1.0 V/65 nm工艺的HSPICE仿真结果显示, 与WTA灵敏放大器相比, 该灵敏放大器速度提高17%, 功耗减少86%。     

一种高效率的积分复位控制单相功率因数校正

介绍一种高效率相Boost型功率因数校正电路，通过对传统Boost型功率因数校正电路进行改进，提高了其效率。提出采用积分复位控制电路以实现单位功率因数。积分复位控制（IRC）高效率单相Boost型功率因数校正技术（PFC）具有常频控制，有利于滤波器的设计；控制电路简单，控制思路清晰，不需要乘法器；控制效果好，输入电流波形很好地跟踪输入电压波形；变换器的效率高等特征，仿真和试验结果很好地证明了理论分析的正确性。     

约束型矩阵最小二乘估计预测

本文提出了约束型矩阵模型的最小二乘估计预测量,矩阵型MSE准则,矩阵型RT(·)准则,矩阵型MDE-准则.进一步,给出了约束型矩阵模型最小二乘估计预测关于MSE准则、RT(·)准则优于它的最佳线性无约束矩阵型最小二乘估计预测的充要条件.探究RT(·)准则与MDE-准则的相互转化关系,给出了约束型矩阵模型最小二乘估计预测优于无约束矩阵型最小二乘估计预测的充要条件.     

非正弦电路功率因数改善

从非正弦电路功率因数的概念出发,阐述了改善非正弦电路功率因数的优点,可以减少电网无功功率的流动,提高电压质量,降低损耗,增加变压器及输电网载供能力。分析了无功补偿与谐波抑制的现状,指出电力电子技术与无功补偿、高次谐波抑制是紧密相联的,对无源滤波技术与有源滤波技术的优劣进行了分析,对基于电力电子技术的有源功率因数校正器的工作机理和系统构成作了简单介绍。从无功功率补偿和谐波抑制以及单位功率因数变流器方面介绍了国内外改善非正弦电路功率因数的一些新技术和发展动向。     

小功率气体激光器开关电源的研制

详细介绍了一款小功率气体激光器开关电源的设计方法,对电源的主电路、控制电路、高频变压器和保护电路的设计方法做了具体的阐述,对设计出的电源进行了理论分析与实验验证。结果表明：该电源性能良好,电源输出电压稳定可调,电源效率高,电源体积小重量轻,有较大的实践应用空间。     

阶次自适应AR等效电路模型的锂电池SOC滑模观测

基于等效电路模型的一类车载动力电池剩余荷电状态(state of charge，SOC)的估算方法，其估算精度高度依赖于模型精度，模型精度又正比于模型复杂度，以至于难以较好地应用于嵌入式控制单元.提出复杂度相对较低、能够自适应确定最优模型阶次的全新等效电路模型——基于阶次自适应AR模型的车载动力电池等效电路灰箱模型.基于此灰箱模型，给出锂离子电池SOC的滑模观测器设计推导及能观性、收敛性证明.结果表明，本文提出的基于阶次自适应AR等效电路灰箱模型的滑模观测器SOC估算方法(adaptive autoregressive-sliding mode observer，AAR-SMO)具有低模型复杂度、高精度、强鲁棒性及快速收敛等性能.     

多输出直流稳压电源设计

该直流电源提供多个以固定式三端线性集成稳压器为核心的直流电压输出,适合为放大器等模拟控制系统供电,同时该电源还提供一个基于MC34063的可调式开关电源,具有效率高、带负载能力强等特点,适合为单片机等数字控制电路供电．该电源系统结构紧凑、性能稳定,可满足多种工作电压系统的需求．     

一种电流谐振PFM 软开关DC-DC 变换器

采用谐振电路和PFM开关结合组成电流谐振开关，实现DC—DC功率变换，给出了功率变换电路及其控制电路。用这种方式设计的200W开关电源效率高、控制电路简单，经实际使用，性能稳定可靠。     

一种基于状态机的总线桥设计

随着半导体工艺技术的飞速发展,系统芯片SOC正逐渐成为集成电路设计中的主流发展趋势,基于IP重用的设计方法是提高SOC设计效率的有效途径。SOC设计通常采用层次化片上总线的体系结构,不同的IP集成在不同类型的总线上。为了实现SOC中集成在不同总线上的IP之间进行有效通信,可以采用设计总线桥的方法。文章提出了一种基于状态机的总线桥设计方法,设计结果通过了RTL功能验证。     

基于XLT604的大功率LED驱动电源的设计

针对目前大功率LED照明驱动电源在效率、稳定性、使用寿命方面的局限性,提出一款以XLT604为控制芯片的恒流驱动电源,辅以过压保护电路,散热,过温处理电路,EMI滤波,PFC校正电路,驱动36 W的大功率LED,亮度可调,效率高达86.4%,电流可靠性好,稳定度高。     

基于模型参数在线辨识技术的SOC估算方法

针对遗传算法(genetic algorithm,GA)存在收敛速度慢、易陷入局部最优以及难以实现在线应用的问题,面向如动力电池等效电路模型一类非线性较强、实时性要求高的模型辨识问题,提出一种能够快速缩小搜索空间,且有效避免陷入局部最优的在线快速搜索的优化辨识框架,实现电动汽车动力电池等效电路模型参数在线快速辨识,扩展全局搜索优化算法的应用范围.进一步,将此算法应用于电池剩余荷电状态(SOC)估算问题,提出基于改进GA参数辨识技术的无迹粒子滤波SOC估算方法(IGA-UPF).并将此SOC估算方法与基于最小二乘参数辨识技术的无迹粒子滤波的SOC估算算法(LS-UPF)作比较,结果验证了本文提出的在线快速参数辨识框架具有更好的模型参数辨识精度.