宇航固态存储器可靠性设计

宇航固态存储器用于存储卫星平台遥测数据和遥感载荷数据,其可靠性关系到航天器飞行任务的成败和完成质量。采用了可靠性分级设计思想,提出了一种高可靠的宇航固态存储器设计,运用了冗余、故障检测和隔离、纠错编码等技术,将固态存储器8年寿命末期的可靠度提高到了0.996 2,满足了宇航应用的要求。     

基于线性光耦HCNR201和RS-422的固态存储器的设计与实现

设计一种基于线性光耦HCNR201和RS-422总线接口的新型采集存储固态存储器,用于实现模拟量的采集和数字量的接收。采用HCNR201构成光耦隔离电路隔离2路0~5V模拟电压,由FPGA控制AD对其采编,同时应用RS-422接口电路接收1路PCM码流数据,将其混合编帧后转存写入FLASH中。重点阐述了固态存储器的硬件电路设计、FPGA逻辑设计与关键技术的解决方案。实际测试表明,该固态存储器能够准确采集接收2路模拟量与1路PCM数字量信号,存储数据完整可靠。     

基于24LC1025芯片的存储器阵列设计

采用存储式电子测井仪器实现油气井井下参数测量,需要其具有大的存储容量.然而受到高温、高压环境限制,一般高温存储器由于存储器件选择范围较窄且单个器件存储容量较小,使其存储容量难以满足井下数据存储要求.设计了一种采用支持I2C总线EEPROM构成的存储器阵列的解决方案,使其存储容量达到16 MB,并给出了存储器阵列的电路设计,讨论了存储器阵列数据的读写操作问题.油气井压裂过程井下测试试验表明,采用该存储器阵列的井下电子压力计可满足井下工作环境和数据存储的要求,这种设计方法也可进一步应用于其他存储式测井仪器.     

一种并行硬件ECC模型及FPGA实现

针对大容量固态存储器中数据错“位”的问题,目前大多采用软件ECC模型进行检错和纠错,但这势必会极大地影响存储系统的读写性能。本文基于ECC校验原理,提出一种并行硬件ECC模型,并采用FPGA实现。仿真分析和实验结果表明：该模型不仅具有良好的纠错能力,而且显著地提高了存储系统的读写性能。     

某飞行器遥测系统固态存储器及其地面检测系统设计

论述了用于某飞行器遥测系统的固态存储器及其地面检测系统的设计思想、技术方案和工作原理,并给出了部分实弹试验结果.实弹试验结果表明,该系统设计方案合理、抗干扰性能强,操作简便.     

混合固态量子信息处理器

基于混合固态系统提出一种量子态操控理论模型.该模型通过一个电流偏置约瑟夫森结作为可调耦合器连接两个传输线谐振腔.我们将一个自旋系综作为信息存储器放置在右侧的传输线内,将超导量子比特作为信息处理器与左侧的传输线耦合.该模型可以实现处理器与存储器之间的量子信息一步转换.该模型有望成为量子信息处理的基础器件.     

中国科大成功研制按需式读取的可集成固态量子存储器

固态量子存储器可有效减少信道损耗、拓展量子网络工作距离,是构建大尺度量子网络的关键核心器件.近日,中国科学技术大学李传锋、周宗权研究组在国际上首次成功研制出按需式读取的可集成固态量子存储器,研究成果发表于《物理评论快报》.     

基于FPGA的数据记录仪NAND FLASH读写模块研制

随着船舶、航空电子技术的发展,大容量参数记录系统成为设备中必备的部分。文章介绍一种在参数记录仪中应用的基于FPGA的NAND FLASH读写模块,采用固态存储芯片NAND FLASH作为存储介质,FPGA作为存储器的控制核心,使用FPGA内部存储器构建FIFO输入和输出缓冲区,引入坏块自动屏蔽技术,在系统中FIFO作为NAND FLASH的读写端口,简化了外部CPU进行数据存储。实验结果表明,该模块能快速的嵌入到记录仪系统中。     

嵌入式固态存储系统ECC算法的研究与实现

为提高差错检测和修正(ECC)校验编码的简洁性,从信息编码理论的角度,研究了一种基于Hamming编码方式的ECC方法. 通过在数据空间中构造多字节数据的信息矩阵,利用ECC编码方法,设计生成了ECC校验算法的系数矩阵,利用线性空间变换理论计算生成了纠错校验码,提出了一种简洁的、具有较强可计算性的基于ECC校验码的误码校验和定位算法,并给出在嵌入式固态存储器中进行纠错编码、校验和纠错的详细过程. 最后运用硬件编程语言VHDL 在Xilinx ISE的实验环境下成功实现了该检错纠错算法. 结果表明该算法可以检测出1 bit以及2 bit的读写错误,且可对1 bit错误进行修正.      

基于FPGA的图像数据缓存控制器设计

介绍了SDRAM存储器的工作原理及其特点,给出了以大规模可编程逻辑器件FPGA为核心、SDRAM为缓存的高速图像数据缓存控制器的设计.该控制器实现了对SDRAM接口以及读写FIFO的时序控制,并通过在SDRAM存储器内部切换帧的方法大大提高了图像数据的传输效率.     

SSR标记技术及其在植物遗传学中的应用

SSR是建立在PCR技术上的新型分子标记 ,与RFLP、RAPD、AFLP相比 ,SSR具有多态性高 ,结果稳定可靠 ,重复性好 ,操作简便等特点 .阐述了SSR的原理和方法 ,概括介绍了其在遗传学和遗传育种研究领域中的应用     

基于启发算法的含大规模新能源电力系统静态安全域分析

大规模新能源并网使电力系统不确定性增加,传统稳定性分析方法存在局限性,因此考虑从三维静态安全域(static security region, SSR)的角度进行系统静态稳定性分析。针对常规算法耗时长、精度低的不足,提出IPSO-RLS混合算法,该算法基于连续潮流数据,追踪系统稳定运行的电压、有功和无功功率安全域临界点,并形成SSR临界曲面。利用DIgSILENT/Power Factory软件对哈密电网三个风电场区域进行案例仿真并分析。最后,用灵敏度分析法验证SSR曲面的稳定性及可行性。结果表明,IPSO-RLS混合算法分析含高比例新能源电力系统SSR具有较好的鲁棒性和实用性。     

Construction of an electronic physical map of Magnaporthe oryzae using genomic position-ready SSR markers

Magnaporthe oryzae is a model for plant pathogenic filamentous fungi. We have assembled a simple sequence repeat (SSR)-based physical map of the species, using in silico sequence data. A set of 120 SSR markers was developed from the genomic sequence of the reference isolate 70-15. These markers were readily amplified from the genomic DNA of other isolates, and high levels of allelic variation characterised the parental isolates of the two crosses tested. All the markers were locatable to one of the seven M. oryzae chromosomes. An SSR-based physical in silico map was constructed, and pre-existing SSR and RFLP loci were integrated into the map, along with 23 Avr (avirulence) genes and two other genes of importance to the plant/pathogen interaction. This map provides a platform for population genetics and functional genomics studies in the model pathogen, and even in other evolu- tionally related pathogens.     

基于FPGA的高速大容量固态存储设备数据ECC的设计与实现

针对目前高速大容量固态存储设备中,影响数据存储可靠性的错"位"问题,设计和实现了一种基于FPGA的专用ECC (Error correction code)纠错方法.在读、写操作时分别对存储数据的行和列生成校验码,通过比较两次操作的校验码,对错"位"进行精确定位和纠错,纠错能力为1 bit/512 B.相比传统纠错算法,ECC纠错方法电路实现简洁,纠错能力强,易于硬件实现.实际运行结果表明,设计完全满足高速数据记录的需求,为大容量数据存储器的可靠性提供了重要保障.     

青藏高原栽培青稞SSR标记遗传多样性研究

利用SSR标记评估了64份青藏高原栽培青稞的遗传多样性。选择的30个SSR标记中,22个标记扩增良好且具有多态性,每位点检测出的等位基因数为2~15个,共检测出等位基因132个,平均6.0个;各多态位点检测出基因型为2~11种,多态信息指数为0.16~0.91,平均为0.65。这些表明青藏高原栽培青稞具有丰富的遗传多样性。同时发现,青藏高原栽培青稞在麦芽性状、淀粉性状、病虫及裸粒等重要农艺性状存在丰富的变异,是遗传育种的宝贵资源库。不同来源的群体材料的遗传多样性不同,具有区域特异稀有基因。聚类分析将材料分为四组,材料聚类与材料来源地和生长习性无相关性。聚类图显示了不同材料间的遗传距离或遗传相似程度,可为材料选择提供参考。     

柳杉无性系指纹图谱的构建及遗传多样性分析

【目的】为了构建柳杉无性系的DNA指纹图谱,准确区分柳杉无性系。【方法】利用SSR标记分析了柳杉89个无性系的遗传多样性和指纹图谱。【结果】11对引物共检测出53个等位点,平均每个SSR位点有5个,变化范围为3～6个; 有效等位基因数(N_e)变化范围为1.887 0～4.295 6,平均为3.041 1; Shannon信息指数(I)变化范围为0.774 9～1.556 3,平均为1.208 1。表明SSR标记具有较高的多态性。根据SSR标记特点及引物的顺序,将SSR引物扩增统计的“0”、“1”转换成基因型,通过不同基因型组合,构建了柳杉89个无性系的 DNA 分子指纹图谱,使每个无性系都获得了 1 个 22 位数的指纹图谱号码,同时基于个体间的遗传距离将柳杉89个无性系分为 5 类。【结论】SSR标记适用于柳杉无性系遗传多样性分析及鉴定,柳杉的遗传多态性处于中等偏高水平。     

棉花DNA的提取及其SSR分子标记体系的建立

针对棉花富含酚类、多糖等次生物质的特点,建立了一种简便、快速的提取高纯度棉花基因组DNA的方法。同时建立了适合棉花SSR标记的体系和实验方案,并对所构建的QTL定位群体进行了SSR-PCR检测,得到了清晰的多态性SSR标记,为SSR分子标记技术在棉花育种中的应用打下了基础。     

河北省和黑龙江省马铃薯晚疫病菌SSR基因型分析

用SSR分子标记,对致病疫霉群体结构进行分析,完善了中国研究晚疫病菌的分子标记体系。利用两个SSR引物Pi4B和Pi4G对来自河北和黑龙江两个省份的58个马铃薯晚疫病菌株基因组DNA进行SSR基因型鉴定,分析其遗传多样性。河北省的菌株共鉴定出4个SSR基因型:D-03,F-01,G-02和F-06。其中,F-06是首次报道的新的SSR基因型。黑龙江的菌株共鉴定出2个SSR基因型。在两省的菌株中,基因型F-01所占比例都最大,且占绝对优势。不同交配型可存在于同一SSR基因型中,同一SSR基因型的菌株对甲霜灵的敏感性存在差异。聚类结果还显示占被测菌株群体最大比例的F-01基因型与国外的对照菌株的亲缘关系较远。     

春小麦重组自交系及多种SSR标记构建遗传图谱

 以春小麦重组自交系(RIL)宁春4 号×宁春27 号为作图群体,利用SSR 标记构建小麦遗传连锁图谱。结果表明,用1001对SSR 引物选出亲本间表现多态性的引物307 对,多态性频率为30.7%。利用307 对多态性引物对RIL 群体进行分析,共检测到266 个多态性标记位点。通过χ²检测(P<0.05),有147 个SSR 标记表现为偏分离,偏分离率为55.3%,129 个偏向母本宁春4号,其偏分离位点主要分布在B 和D 基因组上。用Mapmaker 3.0 和Mapdraw 2.1 软件将266 个SSR 位点绘制在小麦遗传连锁图上,该图谱覆盖小麦基因组全长2187.79 cM,标记间的平均遗传距离为8.22 cM。     

湿地松转录组SSR分析及EST-SSR标记开发

【目的】湿地松是南方地区优先推广的优质产脂树种。但湿地松分子遗传基础薄弱,基因组序列信息匮乏,影响了湿地松基因组学的深入研究。目前,湿地松分子研究所用的SSR标记主要来自其他近缘种或利用公共数据库中有限的基因序列资源开发的SSR标记,其多态性和通用性较差。为解决这一问题, 笔者根据湿地松转录组测序数据开发EST-SSR位点,并揭示其在转录组序列中的分布类型及特征,为湿地松分子标记辅助育种奠定基础。【方法】利用MISA软件对转录组序列进行SSRs查找和分布特征分析。查找标准参数设置为: 单核苷酸重复>10次,二核苷酸重复>6次,三、四、五、六核苷酸重复>5次。根据SSR位点两端的保守区域,利用Primer3.0设计并随机挑选120对SSR引物,通过琼脂糖电泳和毛细管电泳对来自美国和吉安的113份家系个体进行遗传多样性分析,确定引物多态性。【结果】79 574条unigenes序列中搜索到3 818个SSR位点,出现频率为4.80%,平均18.27 kb出现1个SSR位点,3 373个unigenes含有SSR位点,SSR发生频率(含SSR位点的序列数/搜索序列总数)为4.24%,其中2 980条序列含1个SSR位点,含1个以上SSR位点的序列有393条。在检测到的3 818个SSR标记中,单核苷酸分布最多,其次是二核苷酸和三核苷酸,SSR数量分别占总数的63.54%、19.15%和16.27%,而四、五、六核苷酸重复类型所占比例较小,分别为0.52%、0.13%和0.31%。SSR重复单元的重复次数分布在5~22次之间,除单核苷酸重复外的1 391个SSR中,重复5次的数量最多,为498个(35.80%);重复6次和7次的次之,分别为417个(29.98%)和198个(14.23%);重复10次以上的仅有38个(2.73%)。在检测到的731个二核苷酸重复SSR中,最常出现的重复单元为AT/AT,数量为491个(12.86%),AG/CT和AC/GT两种类型的重复单元出现的次数次之,分别为156(4.09%)和81个(2.12%)。在检测到的621个三核苷酸重复中,AAT/ATT是出现频率最高的单元,共139个(3.64%),其次是AAG/CTT,共122个(3.20%)。3 818个SSR中有24.59%的位置未知,其余的SSR则分布在非编码区域(untranslated region,UTR)或者编码区(coding sequence,CDS)上,分布数量表现为3'UTR>5'UTR>CDS。参试的120对SSR引物,有92对扩增成功(76.78%),其中24对呈现多态(20%)。24对引物(13个二核苷酸重复、7个三核苷酸重复和4个四核苷酸重复)共检测出81个等位基因,每个位点的等位基因数为2~9,平均为3.38个。多态性信息含量(polymorphism information content,PIC)为0.103~0.726,平均为0.349。【结论】通过对湿地松转录组数据的挖掘,共获得 3 818个SSR位点,主要重复单元为AT/AT和AAT/ATT,可扩增出多态性位点的引物重复单元以二、三核苷酸重复为主。基于湿地松转录组序列的SSR标记开发是可行的。