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可编程媒体处理系统芯片(SoC)结构设计研究

媒体处理系统SoC是VLSI的研究热点,本文主要研究了可编程媒体处理系统的结构、任务调度、总线数据调度和存储体系结构等关键问题。媒体处理系统结构根据其实现方式的不同,可划分为两种体系结构:专用集成电路媒体处理系统芯片和可编程媒体处理系统芯片。近年来随着半导体技术和微处理器技术的发展,业界倾向于可编程媒体处理系统芯片。本文在微处理器的媒体增强结构设计中,针对媒体处理算法特点,并结合MD32体系结构,进行了媒体指令扩展设计的讨论,提高了媒体增强微处理器核的性能。通过对两种体系结构的探讨,作者提出了一种基于双核的可编程媒体处理系统芯片的硬件结构,并实现了兼容MPEG的数字音视频解码系统芯片的设计。另外,本文还展开了MD32在媒体处理系统SoC中重用性研究,通过媒体处理器MD32核在媒体处理系统中的重用,使整个系统协同工作,并提高了系统的灵活性和可编程性。媒体处理系统是一个复杂的实时处理系统,众多的任务在系统内部有限的硬件资源上运行。软  (本文共105页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

基于DSPs的媒体处理系统芯片设计研究

媒体处理系统芯片结构根据其实现方式的不同,可分为两种结构:专用集成电路媒体处理系统芯片和可编程媒体处理系统芯片。近年来,随着半导体技术和微处理器技术以及媒体处理算法(如音频、视频)不断地在发展,业界更倾向于采用基于DSP的媒体处理系统芯片结构,基于DSPs(集成多个DSP)的媒体处理系统芯片设计也成为了VLSI领域的研究热点。本文主要研究了基于DSPs的媒体系统芯片设计中几个关键问题:DSP结构、微结构设计,媒体系统芯片结构、任务调度策略设计。在过去的几年,浙江大学信息与电子工程学系SOC R&D小组研发了具有自主知识产权RISC/DSP结构MD32系列处理器的第一个成员:MediaDSP3201。事实上,DSP结构一直是在应用算法的驱动下发展的。在本文中,为进一步提高MediaDSP3201的媒体处理性能,根据媒体处理的算法特点,展开了MediaDSP3202的设计研究。MediaDSP3202继承了MediaDSP3201的...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

基于片上网络互联的SoC调试技术研究

随着半导体技术的不断进步,在芯片集成度和设计复杂度越来越高的今天,将整个系统集成在一个硅片上的片上系统(SoC:System-on-a-Chip),已经成为主流的设计方法。SoC利用IP(Intellectual Property)重用的思想,将处理器内核(如CPU和DSP),存储器,基础IP,用户自定义逻辑(UDL)等模块,通过总线等互联机制连接起来,在一个芯片内实现了系统的功能。SoC在性能、成本和功耗等方面的优势使其广泛应用于移动手持设备、通信网络设备、数字电视和消费电子产品当中。SoC通常是非常复杂的系统,在这样一个系统的设计和实现过程中出现失误在所难免。尽管SoC的验证技术取得了长足的进步,在验证上花费的代价也越来越大,但要实现SoC设计的一次成功是极为困难的。如果SoC中出现硬件或者软件的错误,就需要通过各种手段对其进行调试(Debug),以发现导致错误的根源。因此,能够提高调试质量(Debug Quality)的S...  (本文共109页) 本文目录 | 阅读全文>>

《自动化与仪表》2016年11期
自动化与仪表

基于SoC的负载识别智能电表的设计与实现

随着安全、节能、智能化意识的不断提升,对负载识别终端的要求也越来越高。非侵入式电力负荷监测系统不需要在每个被监视电力负荷处加装传感器等硬件设备,所以负载识别的方法也由侵入式向非侵入式[1]转变,并向简单、实用、可靠的识别方法不断深入。双回路非侵入式负载识别智能电表主要针对学生公寓、写字楼、批发市场等人口密集场所而设计,以加强终端电能的计量考核和管理,预防恶性负载造成的安全隐患。该电表可以实时监测到存在安全隐患的电器,如微波炉、电磁炉、热得快、电热毯等(可以自定义电器黑白名单),及时切断电源,并在设定延时时间之后自动尝试合闸送电;亦可通过改变继电器控制方式,用于家庭中分别记录各种用电设备的实际用电情况,生成报表,以供家庭用户掌握家中各用电器的能耗情况,以利于安全和节能[2]。样机开发与试验表明,高集成度的So C芯片、开关电源、两光耦RS485通讯、锰铜采样等优化技术的应用,大大降低了硬件成本、体积,缩短了开发周期,具有很高的实际...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电源技术》2017年01期
电源技术

基于容量修正的阀控式铅酸蓄电池SOC估计

阀控式铅酸蓄电池具有体积小、使用寿命长、可进行大电流放电、免维护等优势,已广泛应用于电动车、通讯基站、UPS及变电站储能系统等领域[1]。其荷电状态(SOC)用于反映电池的剩余容量状况,是反映电池可持续供电能力的重要参数[2-3]。阀控铅酸蓄电池在实际应用中,随着工作环境温度的变化,电池放电容量也会有所不同[4],进行不同环境温度条件下电池SOC估计算法的研究,对确保阀控铅酸蓄电池安全稳定供电具有重要意义。目前对铅酸蓄电池SOC的估计方法主要有安时积分法、内阻检测法、神经网络法及Kalman滤波方法等。安时积分法是一种开环预测,单独使用时,电流误差、电流传感器的漂移等均会导致SOC的估计精度降低[5]。用内阻检测法时,当SOC40%时,电池内阻几乎没有变化,且内阻测量精度不易保证[6]。神经网络法需要大量实时运算数据,在工程应用中还存在很大难度。Kalman滤波算法及其改进的EKF优化算法是目前国内外BMS产品中应用较为广泛的估...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电源技术》2017年04期
电源技术

电动汽车磷酸铁锂电池最佳SOC工作区研究

磷酸铁锂(LFP)电池是当前电动汽车储能系统的首选电池,与其他的锂离子电池相比,磷酸铁锂电池具有安全性高、循环寿命长、可大电流快速充放电、高温性能好、大容量、无记忆效应等优点。影响磷酸铁锂电池性能的因素有很多,其中电池荷电状态(SOC)是影响电池性能的主要因素之一,如果电池经常在不合理的SOC水平下工作,会严重影响电池的使用性能,降低使用寿命。比如对电池进行过充过放,轻则加速电池老化、降低电池功率,重则使电池析气、失效甚至起火。有实验表明,在常温环境下对电池过充时,电池内部的Li+会大量脱出,使生成的Fe PO4增多,同时电池的极化电阻和极化电势急剧升高,正极材料进行不可逆分解,并释放出大量的热量和氧气在电池内部集聚,从而导致电池鼓胀变形,加大了电池着火和爆炸的可能性;电池过放时电池负极的性能受到破坏,负极表面上的电解质界面膜发生分解,集流体铜箔受到较严重的氧化腐蚀,导致负极阻抗增大,极化现象增强,最终造成电池损坏或者失效[1]...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电力电子技术》2017年06期
电力电子技术

有色噪声条件下的动力电池SOC估算

1弓丨目 动力锂电池在工作时容易受到噪声的干扰,而将这种复杂工况下的有色噪声视为白噪声的简化方式必然会产生一定的误差。文献[1]提出一种基于观测方程重构思想的卡尔曼滤波算法;文献[2]改进了PNGV等效电路模型;文献[3]将人工粒子算法的原理引入标准粒子滤波算法中并用于锂电池S0C估计;文献[4]将滤波应用于蓄电池S0C估算,怎样将该算法扩展到非线性模型中还需进-步研究 2 2.1锂离子电池等效模型 为描述电池内部参数的动态特性,在此建立二阶RC等效电路模型,如图1所示。j R2 ^4cb 〇 图1二阶RC等效电路模型 Fig.1 Second-order RC equivalent circuit model 图1中,札为电池欧姆内阻,i为电路中的电流,Cb为大电容,用来模拟电池的容量分别为电池的开路电压和端电压,ffnC,和i?2,C2池双电层结构变化时的放电电压快速变化过程。由该模型可得离散化的系统方程为: 卜r/0b...  (本文共3页) 阅读全文>>