集成电路与嵌入式系统

Select

业界论坛

AI算力能带给我们什么？

Zach Shelby(Edge Impulse联合创始人/CEO), 透镜(译者)

2023, 23(5): 1-2.

下载 ( )

可视化

Select

专题论述

基于北斗和蓝牙的复合高精度定位技术^*

赵华, 徐春晓, 何迎利, 樊卫东

2023, 23(5): 3-6.

下载 ( )

可视化

针对使用单一定位技术在特定场景存在局限性的问题,提出了一种基于北斗定位和蓝牙的复合高精度定位技术。利用蓝牙AOA技术,通过接收到达信号的强度以及已知执行路径的损耗计算设备与目标之间的距离,利用信号到达角计算目标方向,由距离和方向这两个信息进行目标位置的解算,实现室内定位。通过旋转矩阵将北斗卫星定位数据与蓝牙AOA定位数据转换到同一坐标系下,将两者定位信息通过BP神经网络进行多场景融合,以实现全场景的高精度定位。

Select

专题论述

基于蜂鸟E203 RISC-V处理器的QR码识别系统设计

王宇, 王法翔

2023, 23(5): 7-10.

下载 ( )

可视化

针对日常生活中常见的QR码应用,基于蜂鸟E203 RISC-V处理器架构设计了一款QR码识别系统。通过对系统内部关键组成单元进行定制化的硬件设计以及配套软件算法的实现,完成整体系统环境的搭建,并通过了系统功能验证。另外,本文还对不同情形下的QR码进行相应的测试。测试结果表明,在系统工作频率为32 MHz时,平均识别耗时为705 ms,正确识别率为96%,证实了该系统的可行性。

Select

专题论述

蓝牙Mesh系统的可靠性评估

蔺冰

2023, 23(5): 11-14.

下载 ( )

可视化

尝试通过仿真模拟和公式估算两种方式对蓝牙Mesh系统的可靠性进行评估。在仿真中,提出了使用单点到单点的消息传输成功率来描述Mesh系统的部署环境和无线干扰;同时,通过改变Relay节点的数量更改Mesh系统的网络拓扑。另外,经验公式将复杂的Mesh系统归结为4个参数,并且每个参数都可以通过测试和估算简便地获得。仿真和公式计算结果表明,两种方法都可以对实际部署的蓝牙Mesh系统进行很好的评估。

Select

专题论述

基于FPGA的分子动力学模拟多流水数据预取系统^*

王鑫, 冷文迪

2023, 23(5): 15-19.

下载 ( )

可视化

为提高分子动力学模拟中短程力的计算效率,设计并实现了基于FPGA的分子动力学模拟短程力多流水计算系统。针对在短程力多流水计算过程中多个计算模块频繁调用大量的粒子信息导致的高带宽需求和访问内存冲突问题,提出了多流水数据预取系统的设计,可减少对粒子数据的重复读取,缓解访问冲突,保证计算模块的效率。本文使用Xilinx Virtex UltraScale+HBM VCU128 FPGA开发板,实验结果表明,与短程力单流水计算系统相比,短程力多流水计算系统的计算效率提高了3.29倍,同时验证了多流水数据预取系统的有效性。

Select

专题论述

小内存嵌入式设备软件的差分升级设计

李维, 禹云辉, 肖秋

2023, 23(5): 20-24.

下载 ( )

可视化

提出一种改进HDiffPatch算法并在复旦微单片机上实现小内存差分升级的方案,即使用单片机内的Flash空间替代算法占用的RAM空间,从而减少算法对单片机RAM空间的需求,以满足小内存微处理器的差分升级,同时对算法内存分配释放函数进行优化,以最大限度地利用RAM空间。实验结果表明,改进后的HDiffPatch算法可以实现在小内存嵌入式设备上的差分升级。

Select

技术纵横

一种灵活高效的RS485即插即用的控制方法

张晓鹏

2023, 23(5): 25-28.

下载 ( )

可视化

针对RS485总线不定数量的从站即插即用的难题,本文以光电模组检测需求为例,提出一种基于单片机设备唯一标识符的RS485总线即插即用的软件控制方法。该方法无需改动硬件电路即可实现RS485总线上的从站数量扫描、从站地址自动分配和从站热拔插检测等功能,并通过实验验证了该方法的有效性和灵活性,从面满足了使用者对从站任意拔插的需求。

Select

技术纵横

单片机图形化编程的系统项目化模式应用

刘光乾

2023, 23(5): 29-32.

下载 ( )

可视化

在长期使用图形化软件对单片机项目进行应用开发中,形成一套具有传感器数据采集、数据处理、串口数据发送与接收、信息显示、状态指示与警示功能,以自动控制、手动控制、上位机控制、语音识别控制和远程APP控制相结合,涉及单片机初始化、主控系统及定时器应用的单片机系统项目化模式应用,通过具体解析和方法优化后用于图形化编程的单片机项目,供单片机图形化软件编程者参考。

Select

技术纵横

FPGA平台SM3密码杂凑算法的优化设计

郑佳乐, 韩跃平, 唐道光

2023, 23(5): 33-36.

下载 ( )

可视化

分析了SM3密码杂凑算法基本流程,基于FPGA平台设计开发该算法的高性能硬件实现。以Xilinx公司ARTIX-7系列XC7A100T芯片为核心,采用16个寄存器构成寄存器组作为生成132个字的缓存区,设计进位保留加法器进行关键路径的压缩,使完成一次压缩函数中关键路径计算所需的时钟周期明显减少。实验结果表明,本文方案的吞吐率高达90.54 Gb/s,适用于对吞吐量有较高要求的场景。

Select

技术纵横

虚拟化EMIF总线DSP软件设计方法

朱道山

2023, 23(5): 37-39.

下载 ( )

可视化

针对传统DSP+FPGA平台上EMIF总线速率低的问题,提出一种采用ZYNQ+FPGA硬件架构设计,使用Aurora高速串行总线互连通信。通过对Aurora总线进行编码,以软件虚拟化方式实现PS单元对FPGA端任意寄存器以及RAM或FIFO中的数据读写访问。相比传统EMIF总线,传输速率有大幅提升,设计具有很强的通用性和可移植性。

Select

技术纵横

DETR的目标检测算法研究综述及展望

李小军, 刘颖

2023, 23(5): 40-42.

下载 ( )

可视化

目标检测是许多计算机视觉任务的基础和前提,是计算机视觉研究的核心问题。在Transformer之前,目标检测算法大多基于卷积神经网络,随着Transformer在自然语言处理领域的巨大成功,目标检测算法也在Transformer上面做出了尝试,并产生了以DETR为首的许多算法,取得了不错的结果。首先介绍Transformer以及它在计算机视觉中的应用,然后介绍DETR算法及其改进方案,并对DETR算法在目标检测任务未来的发展进行了展望。

Select

技术纵横

基于TDC的MVT高速采集方法研究^*

魏帅敏, 王黎明, 庞存锁, 韩星程

2023, 23(5): 43-46.

下载 ( )

可视化

针对目前ADC采样存在的集成化、成本和功耗相互制约等问题,实现了一种基于TDC的多通道高速采样方法,精度不受ADC采样位宽限制,只与所用FPGA芯片的硬件参数和软件设计有关,且采样通道数只与可配置的LVDS口的数量和FPGA芯片资源大小相关。与传统ADC采样方法不同,首先,设计采集电路,用已知连续阈值信号作比较器阈值电压,TDC记录信号越过阈值时间获得采样点;其次,探究阈值信号和比较器对采样信号的影响,统计各影响因素的误差并寻找最优解;最后,总结采样规律并分析其适用性。

Select

新器件新技术

基于RT-Thread的二维码导航移动机器人设计^*

吴蓬勃, 张金燕, 王拓

2023, 23(5): 47-50.

下载 ( )

可视化

针对现有基于速度模式二维码导航纠偏算法存在的计算量大、控制逻辑复杂、控制精度不高等问题,提出了基于位置模式的二维码导航纠偏算法,基于嵌入式实时操作系统RT-Thread设计了自主导航移动机器人。经实验验证,本算法简洁、高效、计算量小,可以实现移动机器人的精确、高效、稳定、可靠导航。

Select

新器件新技术

一种基于以太网背板总线的可扩容PLC系统

李鹏, 裴丽娜, 丁子健, 夏凯旋, 张晴

2023, 23(5): 51-54.

下载 ( )

可视化

为了消除传统控制器背板通信速率低、扩容难、扩容后数据量庞大等弊端,介绍了一种基于以太网背板总线的可扩容PLC系统,从硬件设计角度介绍了PLC系统的整体结构以及主要子系统部件的硬件设计原理,包括中央处理器模块、通信卡和扩展通信卡模块以及系统扩展方案。从软件设计角度介绍了PLC系统软件类别以及以太网背板总线通信策略。本系统方案能够实现各类I/O功能随意组合,无需进行软件和硬件的大幅度更改即可轻松增加系统容量。

Select

新器件新技术

ADI DSP Blackfin53X的一种在线升级设计

高志刚, 楚五斌, 樊伟

2023, 23(5): 55-58.

下载 ( )

可视化

通过深入研究ADI Blackfin DSP加载过程,提出一种在线升级方案。通过编写的上层下载程序和DSP Loader程序,可在DSP启动、判断特定条件后,进入运行模式(启动应用程序)或下载模式。在下载模式下,DSP的Loader会接收待下载应用程序数据,将其下载到外部Flash指定的地址中,从而方便、快捷地实现程序升级。

Select

新器件新技术

自适应卡尔曼滤波的精密时钟同步方法^*

张巍然, 侯艳红

2023, 23(5): 59-64.

下载 ( )

可视化

为减少因网络延时抖动引起的时钟波动,减小因频率不一致和漂移造成时钟偏差,建立了频率偏差模型和基于卡尔曼滤波的同步系统;为避免卡尔曼滤波器靠经验估计测量噪声的问题,并减少Sage-Husa算法因测量周期不一致造成的时钟波动,修正了Sage-Husa算法权值系数和测量噪声计算公式;为减小野值对强跟踪算法的影响和提高强跟踪算法的准确率,设计了野值检测和处理算法并修正了强跟踪算法公式。最后,实验验证了该方案的鲁棒性、跟踪性、时钟精度和稳定性。

Select

新器件新技术

光纤法珀振动传感器时分三波长解调技术^*

张琦, 任乾钰, 赵蔼浩, 高凯波, 贾平岗

2023, 23(5): 65-69.

下载 ( )

可视化

针对非本征型光纤法布里-珀罗干涉(简称EFPI)传感器的动态解调,提出一种基于可调谐激光器的时分三波长解调方案。基于可调谐激光器波长切换速度快、调谐范围宽的优点,采用波长切换的方式来代替传统的3台激光器,简化了解调系统。实验结果表明,解调方案的最大非线性误差为2.3%,解调速度为78 kHz。该解调技术具有系统简单紧凑、成本低、速度快等优点,在动态信号测量领域具有一定应用价值。

Select

应用精选

LimeSDR的低成本北斗三代导航信号模拟源设计

曹廷

2023, 23(5): 70-72.

下载 ( )

可视化

随着北斗三代卫星导航系统的建成,对接收机的需求也随之剧增。卫星导航接收机的研发与测试均离不开北斗三代导航信号模拟源。本文利用成熟的软件无线电(SDR)模块LimeSDR设计了一种低成本的北斗三代导航信号模拟源,可模拟生成北斗三代民用B1C卫星导航信号。该方案同时兼具成本低、体积小、携带方便、功耗低等诸多优点。

Select

应用精选

航空电子设备的一种多核高速处理平台设计

范坤

2023, 23(5): 73-77.

下载 ( )

可视化

航空电子设备嵌入式平台从单核、双核发展到多核,将原来需要多个单核处理器才能实现的性能和处理能力整合到一个对称多处理架构内,提高系统集成度的同时减小了设备的体积、功耗。基于PowerPC高性能多核处理器T2080设计了一种多核高速处理平台,实现多核并行处理,提供对外多种可配置的高速接口。实际验证与工程应用表明,本平台可满足航空机载产品多种高性能处理应用需求。

Select

应用精选

基于可穿戴设备与云平台的RISC-V智能看护系统

刘威宏, 孟令军, 赵鑫

2023, 23(5): 78-80.

下载 ( )

可视化

设计了一款病患智能看护系统,该系统连接病患、病房和护士站,实时采集病患信息,并将信息总结、处理、汇总到护士站,实现智能看护。该系统主要包括可穿戴设备、终端设备和云平台3大模块,实现采集病患的生理信息、组网传输信息、总结处理信息和汇总显示四大功能。硬件采用基于RISC-V架构的CH32V103作为主控芯片,搭载传感器、蓝牙、无线网络芯片,最后利用MQTT通信协议将数据上传到阿里云物联网平台。经验证,该系统可以有效检测病患生理信息,并且能够预警,帮助医护看护病患。

Select

应用精选

“MCU+PLC”的柔性制造系统设计与实现^*

段雯, 张永超, 赵录怀, 李杰, 方林

2023, 23(5): 81-84.

下载 ( )

可视化

PLC和单片机课程是电类专业教学中最常用的两类控制器,在教学中,PLC与单片机课程相对独立,很少进行综合训练,通过比较学习综合训练能更好地激发学生兴趣,让学生加深理解并掌握。针对该问题,本文在基于PLC控制的柔性制造系统上增加单片机控制比实现柔性制造生产线双平台控制,使学生比较学习PLC与单片机课程相关知识,强化了工程实践能力。

Select

应用精选

一种GPU内存控制器的功耗管理设计

楚亚菲

2023, 23(5): 85-87.

下载 ( )

可视化

随着内存控制器性能的不断提升,其功耗也越来越高,高功耗使得芯片温度升高,影响内存控制器的性能。为了满足内存控制器性能要求,降低功耗,在内存控制器内部进行功耗管理就越来越重要了。介绍了一种应用于图像处理系统的内存控制系统功耗管理设计,通过使用该功耗管理设计,内存系统功耗明显降低。

Select

应用精选

FPGA的毫米波雷达数据实时存储系统设计^*

马游春, 陈韶康, 叶思楠, 宋壮壮

2023, 23(5): 88-91.

下载 ( )

可视化

针对数据量大、传输速度快的无人机机载毫米波雷达数据实时存储需求,以FPGA和微型电脑为核心设计了一款基于FPGA的毫米波雷达数据实时存储系统。该系统通过接收10路LVDS雷达数据和1路串口GPS数据,经过FPGA处理和混合组帧后,将数据打包通过1路千兆网上传给微型电脑,微型电脑通过LabVIEW上位机程序将接收到的数据存储在移动固态硬盘内。实验结果表明,当数据传输速度为30 MB/s时,可准确无误地将数据存储在硬盘内。相比于其他实时存储系统,该系统具有存储速度快、适用范围广和操作简单等特点。

Select

产业技术

ChatGPT——人工智能是把“双刃剑”

派拓网络副总裁兼亚太及日本地区首席安全官 Sean Duca

2023, 23(5): 92-92.

下载 ( )

可视化

Select

产业技术

备受嵌入式工程师青睐的STM32再添新成员

本刊记者薛士然

2023, 23(5): 93-96.

下载 ( )

可视化

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

过刊目录

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

过刊目录