基于EtherCAT总线的ROV控制系统设计

有缆水下机器人(ROV)在水下打捞、故障排除、海洋石油勘探与开发、矿物资源开采以及军事等方面均有着广泛的应用前景。水下机器人运动控制的核心是嵌入式计算机系统,它需具有实现运动控制算法、数据采集、与外设进行通信等功能。随着水下机器人的不断发展,对其性能以及灵活性、扩展性等提出了更高的要求,而这主要体现在控制核心的运算能力以及通讯速率等方面。本文利用德国Beckhoff公司的EtherCAT总线以及嵌入式控制器,结合自主研发的软件应用程序,提出一套高运算能力与高通信吞吐速率的设计方案,并实验成功。     

用于图像识别的高能效脉冲神经网络加速器设计

针对基于通用处理器解决方案在图像识别应用中速度慢、功耗高的问题，提出了一种高能效的脉冲神经网络加速器设计方案。首先，采用神经形态学计算中的高并行设计思想，设计了多核并行结构来实现硬件加速；然后，根据脉冲数据传输稀疏性的特点，采用基于事件驱动的数据传输与处理方式，设计了一对一的核间传输机制，减小了用于通信的硬件资源并提高了数据传输效率；其次，提出了按行的数据存放方式来加快膜电压数据在存储器的存取效率；最后，设计了结合查找表与异或的电路结构，可以快速的将事件向量转变为地址事件表达(AER)格式。采用所提加速器设计方案在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)开发板上进行优化和部署。实验结果表明：当时钟频率采用100 MHz时，识别单张手写数字图像所需能量为1.04 mJ,仅为2.2 GHz通用中央处理器(CPU)上的串行软件程序的1/1 453.8。该加速器设计方案适用于实时性要求高和能量受限的实际场景。     

改善辐照加固设计流水线型模数转换器性能的抖动电路技术

提出了一种能够改善高精度辐照加固设计流水线型模数转换器（ADC）动态性能指标的减式抖动电路技术.其中,基于深度伪随机数生成器所产生的伪随机数来驱动高精度数模转换器而生成所需的抖动信号,将抖动信号与ADC的输入信号相加输送给ADC进行量化,并将抖动信号从ADC量化输出中减去,以降低ADC的信噪