检索结果-内蒙古大学图书馆

小型微型计算机系统 2022年第3期43卷 475-482页

作者：尹晓娜王国辉施智平关永张倩颖张景芝高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心首都师范大学信息工程学院北京100048

区域覆盖算法广泛用于群机器人解决资源勘查、目标搜救、地形测绘等问题.目前,对区域覆盖算法的研究主要是用传统计算机仿真和数值计算方法对算法模型进行测试,然而,软件系统缺陷可能会使测试结果出现偏差,导致任务失败.因此,本文采用... 详细信息

区域覆盖算法广泛用于群机器人解决资源勘查、目标搜救、地形测绘等问题.目前,对区域覆盖算法的研究主要是用传统计算机仿真和数值计算方法对算法模型进行测试,然而,软件系统缺陷可能会使测试结果出现偏差,导致任务失败.因此,本文采用定理证明的形式化方法,基于交互定理证明器HOL-Light中集合库、实分析库等定理证明库,实现了群机器人工作场景的高阶逻辑表达;完成了机器人移动概率和平均移动概率的建模与验证;最终验证了一定时间步长内群机器人在特定区域内的覆盖率的正确性.为实现多种复杂场景下群机器人区域覆盖算法的高阶逻辑定理证明形式化分析奠定基础.

关键词：群机器人区域覆盖高阶逻辑定理证明形式化验证

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开关电源功率器件MOSFET参数辨识的研究

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测控技术 2013年第6期32卷 119-123,129页

作者：郑学艳吴立锋关永潘巍王国辉首都师范大学信息工程学院北京100048 首都师范大学高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心北京100048

功率器件MOSFET作为开关电源主电路的一个重要组成部分,其可靠性备受关注。研究表明,在开关电源电路元器件失效率统计中,MOSFET失效率达31%。而MOSFET失效主要表现为导通电阻参数漂移,为了对MOSFET导通电阻参数进行在线辨识,以Buck电路... 详细信息

功率器件MOSFET作为开关电源主电路的一个重要组成部分,其可靠性备受关注。研究表明,在开关电源电路元器件失效率统计中,MOSFET失效率达31%。而MOSFET失效主要表现为导通电阻参数漂移,为了对MOSFET导通电阻参数进行在线辨识,以Buck电路为例,基于混杂系统理论构建Buck电路混杂系统模型,采用递推最小二乘法对模型中MOSFET导通电阻参数进行辨识,并在Simulink环境下进行仿真实验。实验结果表明,该方法对MOSFET导通电阻进行了有效的在线辨识,辨识相对误差小干5%,为MOSFET参数性故障的分析提供了理论依据和方法。

关键词：开关电源 MOSFET 混杂系统参数辨识

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多层神经网络算法的计算特征建模方法

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计算机研究与发展 2019年第6期56卷 1170-1181页

作者：方荣强王晶姚治成刘畅张伟功首都师范大学信息工程学院北京100048 体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心(首都师范大学) 北京100048 北京成像理论与技术高精尖创新中心(首都师范大学) 北京100048

随着深度学习算法在语音和图像等领域中的成功运用,能够有效提取目标特征并做出最优决策的神经网络再次得到了广泛的关注.然而随着数据量的增加和识别精度需求的提升,神经网络模型的复杂度不断提高,因此采用面向特定领域的专用硬件加速... 详细信息

随着深度学习算法在语音和图像等领域中的成功运用,能够有效提取目标特征并做出最优决策的神经网络再次得到了广泛的关注.然而随着数据量的增加和识别精度需求的提升,神经网络模型的复杂度不断提高,因此采用面向特定领域的专用硬件加速器是高效运行神经网络的有效途径.然而如何根据网络规模设计高能效的加速器,以及基于有限硬件资源如何提高网络性能并最大化资源利用率是当今体系结构领域研究的重要问题.为此,提出基于计算特征的神经网络分析和优化方法,基于“层”的粒度解析典型神经网络模型并提取模型通用表达,根据通用表达式和基本操作属性提取模型运算量和存储空间需求等特征.提出了基于最大值更替的运行调度算法,利用所提取的特征分析结果对神经网络在特定硬件资源下的运行调度方案进行优化.实验结果显示:所提方法能够有效分析对比网络特征,并指导所设计调度算法实现性能和系统资源利用率的提升.

关键词：神经网络特征提取硬件加速器计算机体系结构资源调度

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UM-BUS总线传输系统的建模与仿真

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电子技术应用 2015年第4期41卷 32-35页

作者：王钊张伟功首都师范大学信息工程学院北京100048 北京市高可靠嵌入式系统技术工程研究中心北京100048

UM-BUS(动态可重构高速串行总线)是一种基于故障实时检测和动态重构的新型多通道高速串行总线。UM-BUS总线的传输介质为屏蔽双绞线,传输通道采用MLVDS(TIA/EIA-899-2002)信号传送方式,能够支持多个节点设备直接连接。基于传输线理论,采... 详细信息

UM-BUS(动态可重构高速串行总线)是一种基于故障实时检测和动态重构的新型多通道高速串行总线。UM-BUS总线的传输介质为屏蔽双绞线,传输通道采用MLVDS(TIA/EIA-899-2002)信号传送方式,能够支持多个节点设备直接连接。基于传输线理论,采用Hyperlynx建立了UM-BUS总线物理线路的电阻隔离型、电容隔离型、阻容隔离型3种传输模型,并对仿真眼图及实测眼图进行了分析,确定了UM-BUS总线物理链路模型,为进一步研究UM-BUS总线传输系统提供了支持。

关键词：建模仿真眼图动态可重构高速串行总线 Hyperlynx

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基于PCIE总线主模式DMA高速数据传输系统设计

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电子技术应用 2015年第9期41卷 142-145页

作者：李超邱柯妮张伟功罗俊鹏徐远超首都师范大学信息工程学院北京100048 北京市高可靠嵌入式系统技术工程研究中心北京100048

介绍了一种基于PCIE总线主模式DMA高速数据传输系统的设计。该系统利用Xilinx公司V5系列的FPGA芯片搭建了x1通道的PCIE系统。实验利用自行开发的PCIE接口板实现了单字读写及DMA读写的传输方式,并在上位机软件界面上及Chip Scope中显示... 详细信息

介绍了一种基于PCIE总线主模式DMA高速数据传输系统的设计。该系统利用Xilinx公司V5系列的FPGA芯片搭建了x1通道的PCIE系统。实验利用自行开发的PCIE接口板实现了单字读写及DMA读写的传输方式,并在上位机软件界面上及Chip Scope中显示并验证了读写数据的正确性,经实验表明传输速率可稳定在400 MB/s左右。

关键词： PCIE 数据传输系统 DMA 高速串行总线

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一种基于自定义以太网帧的高速数据传输协议及在成像系统中的应用

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计算机应用研究 2011年第5期28卷 1854-1856,1860页

作者：尚媛园徐达维杨新华张伟功韩宝媛首都师范大学信息工程学院北京100048 首都师范大学高可靠嵌入式系统技术北京市高等学校工程研究中心北京100048

针对将TCP/IP协议栈运用在嵌入式成像系统中作为通信方式时所存在的传输速度低的问题,提出一种将数据封装在自定义以太网帧中进行传输的通信方式,并针对这种方式实现了网卡的驱动。定义了三种帧格式分别用于启动曝光、数据传输、数据重... 详细信息

针对将TCP/IP协议栈运用在嵌入式成像系统中作为通信方式时所存在的传输速度低的问题,提出一种将数据封装在自定义以太网帧中进行传输的通信方式,并针对这种方式实现了网卡的驱动。定义了三种帧格式分别用于启动曝光、数据传输、数据重传,设计了一种基于状态机的控制协议实现相机的控制及图像数据的传输,并最终在硬件平台上实现了基于这种方法的成像系统。实验测试表明,NiosII嵌入式处理器工作在150MHz、uCosII操作系统条件下,基于自定义以太网帧的传输方式能将图像数据的传输速率提升4倍以上,这种方式特别适用于传输速率要求较高且资源有限的嵌入式程序成像系统。

关键词：以太网嵌入式系统通信成像系统

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基于PCIe的DMA传输在UM-BUS测试系统中的设计与应用

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电子技术应用 2015年第8期41卷 128-130,134页

作者：李昱青邱柯妮张伟功徐远超首都师范大学信息工程学院北京100048 北京市高可靠嵌入式系统技术工程研究中心北京100048

动态可重构高速串行总线(UM-BUS)是一种利用多通道并发冗余的方式来实现总线动态容错的高速串行总线。它的测试系统可以实现对总线的通信过程进行监测、存储与分析。由于测试系统需要在数据采集终端与PC之间建立高带宽的通信通道,设计了... 详细信息

动态可重构高速串行总线(UM-BUS)是一种利用多通道并发冗余的方式来实现总线动态容错的高速串行总线。它的测试系统可以实现对总线的通信过程进行监测、存储与分析。由于测试系统需要在数据采集终端与PC之间建立高带宽的通信通道,设计了UM-BUS总线测试系统的PCIe2.0 x1通道的应用方案,设计并实现了基于FPGA的PCIe总线DMA数据传输方案。实验测试结果表明,实际传输速度可以稳定达到200 MB/s以上,完全满足总线测试系统中对数据传输速率的要求。

关键词： PCIe总线 DMA数据传输动态可重构高速串行总线测试系统

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通过非易失存储和检查点优化缓解日志开销

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计算机研究与发展 2015年第6期52卷 1351-1361页

作者：万虎徐远超闫俊峰孙凤芸张伟功首都师范大学信息工程学院北京100048 计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心(首都师范大学) 北京100048

在文件系统进行用户数据和元数据的持久化过程中,如果出现异常掉电或系统崩溃,可能导致文件系统出现数据的不一致性问题.现有的Ext4文件系统通过写前日志(write-ahead logging,WAL)技术结合事务机制来保证持久化操作的一致性.写前日志... 详细信息

在文件系统进行用户数据和元数据的持久化过程中,如果出现异常掉电或系统崩溃,可能导致文件系统出现数据的不一致性问题.现有的Ext4文件系统通过写前日志(write-ahead logging,WAL)技术结合事务机制来保证持久化操作的一致性.写前日志技术将文件系统元数据写入磁盘2次,元数据的粒度小、数量大、重复度高,影响了程序的性能,也缩短了Flash存储介质的使用寿命.针对这一问题,提出了使用新型非易失存储(non-volatile memory,NVM)作为存放日志的独立外部设备,并通过存取指令(load/store)接口直接访问;同时使用倒序扫描(reverse scan)技术对检查点(checkpoint)流程进行优化,减少同一数据块的重复写操作.实验结果表明,使用NVM作为外部日志分区,对于写操作比重较大的程序,在HDD上带宽提升接近50%;在SSD上带宽提升达到23%;在checkpoint时使用倒序扫描之后,写入次数降低明显,带宽提升接近20%.

关键词：文件系统非易失存储日志事务崩溃一致性检查点

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基于UPPAAL的认知机器人控制行为建模与验证

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小型微型计算机系统 2016年第6期37卷 1279-1283页

作者：巩卫卫王瑞李晓娟首都师范大学高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心电子系统可靠性重点实验室北京100048

随着机器人技术的高速发展,越来越多的人开始聚焦到认知机器人领域的研究,机器人系统中的两大研究领域主要是路径规划和任务规划,而传统的规划问题主要侧重于任务规划.本文的研究是在机器人基于行为的控制结构的基础上,提出机器人系统... 详细信息

随着机器人技术的高速发展,越来越多的人开始聚焦到认知机器人领域的研究,机器人系统中的两大研究领域主要是路径规划和任务规划,而传统的规划问题主要侧重于任务规划.本文的研究是在机器人基于行为的控制结构的基础上,提出机器人系统的任务规划层次框架.认知机器人的大部分的控制行为需要人的参与,这就要求这类机器人系统具有在线自适应的能力,而采用传统的验证方法验证其正确性和实时性上存在一定的局限性.采用形式化方法对认知机器人系统的简单实例建模并验证几个重要的属性,采用时间自动机对系统进行形式化的描述,并结合符号化模型检测工具Uppaal进行验证.针对系统的重要属性采用计算树逻辑的形式表述.

关键词：认知机器人系统行为验证符号化模型检测 Uppaal

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面向Android系统的目录自适应日志模式选择机制

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计算机应用 2015年第10期35卷 3008-3012页

作者：徐远超孙凤芸闫俊峰万虎首都师范大学信息工程学院北京100048 高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心(首都师范大学) 北京100048

在写磁盘的过程中如果意外掉电或系统崩溃很有可能导致文件系统中用户数据和元数据不一致,现有文件系统主要采取写前日志或写时拷贝等一致性技术来解决该问题,但均没有考虑目录对可靠性需求的差异性。针对现有的文件自适应日志模式存在... 详细信息

在写磁盘的过程中如果意外掉电或系统崩溃很有可能导致文件系统中用户数据和元数据不一致,现有文件系统主要采取写前日志或写时拷贝等一致性技术来解决该问题,但均没有考虑目录对可靠性需求的差异性。针对现有的文件自适应日志模式存在的需要逐一修改应用程序的不足,提出了面向Android系统的目录自适应的日志模式选择机制,即针对不同的目录对可靠性需求的高低等级,选择相应的强弱程度不同的日志模式,同时分配可靠性不同的存储区域,这种机制对开发者完全透明,也符合Android系统的应用特征,在可靠性需求不变的前提下最大限度地减少了一致性保证引入的额外开销。实验结果表明,修改后的文件系统可以识别文件所在目录,并根据目录选择预先定义的日志模式。

关键词：文件系统一致性目录自适应系统崩溃日志模式 Android

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