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[期刊论文] 黄凯 陈丰秋 吕德伟
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北大核心 CSTPCD CA
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摘要:制备了一种多组分的甲烷氧化偶联催化剂.应用正交设计方法找到了一种较好的多组分甲烷氧化偶联催化剂,在GHSV=33313ml*g-1*h-1 ,n(CH4)∶n(O2)=3∶1,反应温度为1069K条件下,CH4的转化率达到21.3 8%,C2选择性达到82.56%(C2收率为17.65%);通过对反应过程的分析,认为部分催化剂的转化率随温度升高而出现最大值的原因是由于副反应速度加剧的结果;对催化剂组分对催化性能的影响做了初步的研究,特别是发现Mn和Zr元素的含量对CH4的转化率影响较大 ....
[期刊论文] 黄凯 应宏伟 谢康和
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北大核心 CSTPCD CSCD CA EI CBST
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摘要:针对设有压顶梁和一道内支撑体系的支护结构,提出准空间计算模型.采用自由支撑法假定,推导了考虑压顶梁、支撑围檩等圈梁影响的支护桩内力与变形的解析式,并通过实例计算,对这类支护结构的空间效应和圈梁的影响进行了探讨....
[期刊论文] 黄凯 应宏伟 谢康和
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北大核心 CSTPCD CBST
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摘要:针对设有压顶梁和一道内支撑体系的支护结构,提出准空间计算模型,采用固定支撑法假定,推导了考虑压顶梁、支撑围檩等圈梁影响的支护桩内力、变形的解析形式,并通过对一实例的计算,对这类支护结构的空间效应和圈梁的影响进行了探讨....
[期刊论文] 王树朋 黄凯 严晓浪
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:为了更好地建立覆盖率和测试产生器之间的联系,产生高质量的测试,提出基于遗传算法的覆盖率驱动测试产生器.该测试产生器利用一种简单、准确的测试编码方法对测试进行编码,并利用基于功能覆盖率的适应度函数评估测试的优劣.通过遗传算法(GA)建立覆盖率与测试产生器之间的联系,分析覆盖率和测试之间的关系,根据分析结果改变测试产生器的约束和限制,驱动测试产生器生成新一代的测试,新一代的测试可以覆盖到上一代的测试无法覆盖的功能点.实验结果表明:在2个高性能的32位多核处理器的验证环境中,该测试产生器可以明显减少仿真时间,提高验证效率....
[博士论文] 黄凯
电路与系统 浙江大学;浙江大学电气工程学院 2008(学位年度)
摘要:随着嵌入式应用的快速发展,多处理器系统芯片(MPSoC)设计日趋复杂。如何高效可靠的设计多处理器系统芯片逐渐成为集成电路设计的一个巨大挑战。本文研究工作从MPSoC设计出发,对其相关技术研究领域进行探索,提出构建了一套面向特定应用的、从应用到物理实现完整的MPSoC设计流程平台,并通过音视频编解码应用对其予以验证。本文MPSoC设计流程平台研究工作主要分成以下四个方面逐步展开: (一)CKSoC平台及其粗粒度系统芯片集成开发设计流程。 本文首先研究并构建了以CKCore处理器为核心的CKSoC平台及其粗粒度任务划分设计流程。CKSoC平台是一个基于CKCore和AMBA总线的底层硬件设计集成开发平台,它有效利用SPIRIT标准搭建IP库,使得平台不仅兼容各方IP,而且支持其它SoC EDA开发工具,促使平台数据交换更为标准通用化。该流程平台可以对特定应用进行粗略的人工任务划分,通过配置可重用的CKSoC平台快速生成相应硬件平台,在底层FPGA原型上完成软硬件协同仿真。通过H.264帧内编码器和OGG解码播放器两个应用深入介绍了该系统芯片设计开发流程平台应用实现,从软硬件划分和异构双核SoC设计两个方面验证了该流程平台的实用性和有效性。 (二)基于Simulink的MPSoC系统级设计流程。 为满足面向细粒度、高复杂度和高性能的MPSoC设计需求,我们在CKSoC平台基础上,扩充提出并构建了基于Simulink的MPSoC系统级设计流程平台。该流程采用Simulink对应用的软件算法和硬件体系结构进行混和建模,并通过三个高抽象层对软硬件进行不断细化和性能评估,引导任务划分和软硬件映射,实现软硬件体系结构探索。在从Simulink模型到RTL实现的细化过程中,流程提出并采用了四个算法和体系架构混和模型(CAAM):Simulink CAAM、虚拟体系架构CAAM、传输精确体系架构CAAM和虚拟原型CAAM。 (三)基于Simulink的MPSoC系统级设计平台及其多处理器模型。 基于该流程的软硬件平台通过兼容ARM、XTENSA和CKCore等多种处理器以及GFIFO、HWFIFO和DMS等通信架构,有效提高流程平台的灵活可配性,并确保MPSoC体系结构设计空间的可扩展性。该设计平台还包含了一些面向存储和通信优化的技术:通过细化探索处理器间通信架构和优化多线程通信通道来提高系统通信效率和减少通信负载;通过对多线程软件的调度优化和硬件存储架构的配置优化来提高存储器效率和减少存储器面积功耗;通过系统有效的性能分析来实现准确的性能评估,从而为体系结构探索提供支持。在基于Simulink的MPSoC设计流程平台基础上,本文还提出了一种多处理器软硬件原型,将MPSoC的处理器及其通信统一建模于一个多层次的软硬件原型中。多处理器原型作为可重用的处理器架构原型,具备灵活可配的软硬件架构和接口,可根据应用的需求和软硬件协同仿真结果,相应调节多处理器原型的软硬件架构,从而实现系统最佳性能。 (四)通过视频解码应用来验证本文MPSoC系统级设计流程平台。 面向Motion—JPEG的MPSoC设计实验验证了基于Simulink的MPSoC设计流程多层建模和逐步细化功能的可行性,并通过多种不同的处理器和互连通信机制来进一步验证该流程平台的通用、灵活和高效性。面向H.264基本档次解码应用的MPSoC设计实验通过从粗粒度到细粒度的不同任务划分策略,基于多处理器模型逐步优化MPSOC系统性能;通过多线程代码优化,进一步验证了流程平台中多线程代码优化技术的有效性;通过基于FPGA和SMIC工艺分别实现了多处理器原型,验证了流程平台的物理可实现性。
[硕士论文] 黄凯
计算机软件与理论 浙江大学;浙江大学计算机学院 2008(学位年度)
摘要:在汽车电子等实时控制领域,随着控制软件越来越庞大和复杂,对控制软件的安全性、可靠性以及上市周期的要求也越来越高。自动代码生成技术能够大大缩短开发周期,提高软件质量,对开发高质量的软件系统具有非常重要的意义。MISRA C标准是MISRA(The Motor Industry Software Reliability Association,汽车工业软件可靠性协会)发布的针对汽车电子领域的安全代码标准,是开发汽车电子领域安全软件的权威标准。 SmartOSEK IDE是浙江大学嵌入式系统工程实验室开发的基于模型驱动的集成开发环境。本文主要研究开发了SmartOSEK IDE符合MISRA C标准的自动代码生成工具,以及符合MISRA C标准的代码检查工具,包括预处理器和C编译器前端,对自动生成的应用程序代码进行检查,使得SmartOSEK IDE能够开发支持MISRA C标准的高可靠软件系统。 本文的主要工作总结为以下几个方面: 1.开发符合MISRA C标准的自动代码生成工具,支持针对SmartOSEK OS的完整应用程序代码的生成。 2.自动代码生成工具能够生成符合MISRA C标准的、优化的、高可读的代码。 3.开发符合MISRA C标准的代码检查工具,主要开发了符合MISRA C标准的编译器前端,提供从词法分析到语法分析以及语义分析的整个过程,并在其基础之上增加了对MISRA C规则的检查。 代码检查工具能够对自动代码生成器生成的代码和SmartOSEK OS代码一起进行检查,确保整个系统符合MISRA C标准。
[硕士论文] 黄凯
岩土工程 浙江大学 2002(学位年度)
摘要:该文对深基坑开挖中支护结构的性状及其监测与预报等方面展开了若干研究,包括支持结构弯矩与弯形分析、变形预测、现场监测软件研制.首先,针对带有圈梁(压顶梁)及围檩的支护结构,采用自由支撑法,推导了其弯矩和变形公式,这些公式能考虑圈梁及围檩的空间作用.据此,分析和讨论了压顶梁、围檩的刚度、支护桩刚度、支撑围檩设置位置对支护结构的内力及变形的影响规律.然后,较详细地介绍了人工神经网络BP模型,采用C++语言编写了相应程序.并应用该程序对杭州环北移动大楼深基坑开控工程中支护桩的侧向位移进行了预测,预测效果较好.最后,针对计算机技术的发展,利用VisualBasic6.0,在现有JKJCV3.0的基础上研制了深基坑开挖监测新软件JKJC(Windows版).
[硕士论文] 黄凯
信息与通信工程 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:随着海洋经济与技术的发展,海底地形探测技术受到了越来越多的关注,并已逐渐成为海洋资源开发、环境调查等工作的基础。较之于传统声纳的单点测量,多波束测深系统利用广角度发射、多通道接收与阵处理技术,可以单次形成高密度的条幅式数据,测深效率大幅提高,在水下资源调查、海洋划界等领域具有重要的应用价值。
  本研究主要内容包括:⑴针对多波束测深精度进一步改善的需求,引入地形跟踪的思想并发展了相关算法。首先介绍了多波束测深系统的发展历史和特点以及声线跟踪技术和多波束测深系统的基本原理。由于传统的直接利用声线跟踪来获取海底地形的方法很大程度上会受到测量噪声声速畸变以及干扰回波的影响,本文提出了一种将环境起伏特性与回波到达时间、回波到达角以及声速剖面结合起来的状态-空间模型,并给出了序贯滤波的解法。首先重点阐述了无迹卡尔曼滤波算法的相关理论和算法执行流程,然后通过仿真数据对同一信噪比下序贯滤波算法与传统算法的跟踪性能进行了比较,其次研究跟踪性能与信噪比的关系,比较条件均方误差与后验Cramer-Rao下限的关系,最后结合2016年7月的海试数据,进一步验证了序贯滤波算法的优势。⑵针对序贯滤波算法计算量大、效率低的局限,本文提出一种减少未知参数个数的降维方法,该方法使用经验正交函数表征海底深度特征,显著降低了算法的复杂度。在此基础上,基于经验正交函数的正交性进一步扩展了状态-空间模型,使得表征更为复杂的地形演变成为可能,并运用仿真数据对改进后的算法进行了验证。⑶研究了多波束测深系统的常见误差来源及编辑准则,针对文中涉及的几种算法,引入了基于支持向量机的机器学习方法,训练出二分类模型用于判别算法的优劣并剔除异常值,进行数据融合,实现了测量可靠性与水底跟踪精度的提高。
[硕士论文] 黄凯
地质工程 浙江大学 2018(学位年度)
摘要:英雄岭背斜带南侧靠近祁曼塔格构造带,西侧紧邻阿尔金走滑断裂,构造位置非常关键,是研究挤压和走滑双边界条件控制下的柴达木盆地构造变形的理想地区。同时它也是现今柴达木盆地最高地形所在,高出盆地整体平均海拔近800米,其北东侧已经被强烈的风蚀。英雄岭背斜带不仅在其自身地貌形态方面非常具有独特性,还对认识柴达木盆地内部新生代变形及其传递和转换过程、理解柴达木盆地与周缘的祁曼塔格体系、阿尔金断裂系的耦合关系有着十分重要的作用,其结构和变形的研究对认识青藏高原北缘地区的变形特征和盆山耦合关系有着重要的意义。
  本文充分运用了二维、三维地震数据、钻井资料、野外地质调查,对柴达木盆地西部英雄岭背斜带的整体变形结构、缩短量、滑脱面深度进行了系统的定量研究,在此基础上探讨了英雄岭背斜带与祁曼塔格、阿尔金断裂系的关系,及其对青藏高原东北缘新生代变形的启示。最后本文得出如下结论:
  (1)英雄岭背斜带的整体变形主要受控于自南向北逆冲的两个大型基底断裂——Ⅺ号断裂和英北断裂所控制,并受下干柴沟组上段发育的膏岩层分布的影响而具有明显的东西分段特征。西段狮子沟背斜主要受浅层狮子沟断裂沿膏盐岩层的滑脱控制,深部的Ⅺ号断裂及其分支断裂对狮子沟背斜浅部的变形影响很小;干柴沟背斜和咸水泉背斜主要受基底卷入的英北断裂及其反冲断裂控制。东段油砂山背斜受深部Ⅺ号断裂与浅层的反冲断裂(油砂山断裂)组成的构造楔控制。干柴沟背斜向东趋于宽缓并逐渐消失;油泉子背斜是发育在基底卷入的英北断裂上盘的一个断层传播褶皱。英雄岭背斜带的缩短变形在西段最大,可达5.5km(缩短应变13%),向东逐渐减少至1.5km(缩短应变3.9%)。
  (2)结合地震剖面和野外地质调查揭示的生长地层和角度不整合面发育时间,认为英雄岭背斜带深部的Ⅺ号断裂在下干柴沟组上段沉积时就开始微弱活动,狮子沟组沉积时(<8.1Ma),包括Ⅺ号断裂和英北断裂在内的英雄岭地区构造活动开始加速,并在七个泉组沉积后(<1.5Ma)发生强烈褶皱隆升,形成现今的英雄岭背斜带。
  (3)英雄岭背斜带最北端的咸水泉背斜发育有5个次级背斜,平面上呈右阶雁列分布,表明控制咸水泉背斜形成的主要断裂具有一定的右旋压扭分量;同时发育四组逆冲断裂系统,第一组为北东东走向,断面北倾,具有一定的左旋走滑分量,是阿尔金断裂系的一部分,第二组为北北西走向,断面西倾,位于咸水泉背斜东侧,控制了咸水泉背斜的整体构造形态,是英北断裂的一部分并具有一定的右旋走滑分量,第三组和第四组分别为一系列北东或北北东倾的、呈雁列式排布的逆断层,是第二组断裂上盘的反冲断裂。咸水泉背斜具有明显的南北分段特征,北部的两个次级背斜轴和南部的三个次级背斜轴的走向上有约15度左右夹角,二者所控制的两翼地层产状也存在明显不一致的情况;这种南北分段特征出现的原因是,北段除了受控于北东东向的挤压冲断外,还受到阿尔金断裂系左旋走滑冲断的强烈影响,二者交汇区发生了强烈的北北西向的挤压变形。这些证据都表明阿尔金断裂确实对英雄岭背斜带产生了影响,但影响的范围有限。
  (4)通过英雄岭的结构分析,滑脱面深度计算,并结合前人研究构建了两条横穿祁曼塔格、柴西南和英雄岭的大剖面。三者总体构成一个由南向北逆冲的,滑脱于14-18km的脆韧转换带之上的大型陆内冲断系统。结合前人对该地区活动时间的研究发现,该冲断系统的起始活动时间也具有明显的自南向北传递的过程:祁曼塔格在晚白垩世-新生代初期就开始快速隆升,柴西南地区在路乐河组沉积时就开始活动并逐渐向北、向东传递,英雄岭地区的活动最年轻,直到8.1Ma以后才发生强烈褶皱变形,与此同时柴西南地区的活动开始减弱。这些观测表明,英雄岭背斜带是祁曼塔格冲断带的前锋,英雄岭背斜带的缩短主要是该冲断体系造成的。英雄岭背斜带新生代缩短应变具有明显的自西向东减小的趋势也表明阿尔金左旋走滑断裂系对其形成也有一定的影响。
[博士论文] 黄凯
化学工程 浙江大学 2001(学位年度)
摘要:该文在前人开发的人工神经网络辅助催化剂设计方法的基础上,参照明人对人工神经网络结构(包括隐含层个数和隐含层节点个数)的研究,确定了用于催化剂配方建模的人工神经网络隐含节点数选择的基本原则;选用Sigmoid函数作为用于建模的人工神经网络各层的激活函数;通过对传统的BP算法、矩方法改进的BP算法和Levenberg-Marquardt方法改进的BP算法等三种神经网络学习算法的比较,认为Levenberg-Marquardt方法的收敛速度较前两种算法有明显的优势,且对初始权值的依赖较前两种算法要小,因此确定在催化剂配方建模中采用基于Levenberg-Marquardt方法的BP算法人工神经网络的学习算法;为了提高神经网络模型的精确度,确定了多轮次逐步训练的策略,使催化剂模型朝正确的方向逼近;将SWIFT方法应用于网络模型局部最优点的求解,应用计算证明这种方法的寻优速度很快,适用于有多个局部最优的问题,并将此方法得到的催化剂配方作为下一轮进一步训练的样本;针对标准遗传算法收敛速度慢、局部寻优能力差的缺点,首次将SWIFT方法和遗传算法结合构成混合遗传算法(HybridGA),提高优化的速度以设计出最优的催化剂配方.基于上述各点,首次提出了一种基于人工神经网络和混合遗传算法的催化剂配方设计方法.针对直接神经网络建模的一些缺点,并进一步提高建模的效率,探索了将PLS方法与神经网络相结合(即NNPLS方法),并应用于建立多组分甲烷氧化偶联催化剂的模型.最后,基于人工神经网络的催化剂配方模型均是黑箱模型(robustmodel),对反应过程中催化剂表面的特性以及作用方式均缺乏必要的认识.故还采用FT-IR,XRD,XPS及SEM等多种表征方法对几种典型的多组分甲烷氧化偶联催化剂进行分析研究以认识其催化反应机理并为进一步改进催化剂配方提供依据.分析结果表明,Mn<,2>O<,3>和Na<,2>Zr(PO<,4>)<,2>是多组分甲烷氧化偶联催化剂的活性组分,在催化剂表面上分别以立方晶体和絮状物存在,且Mn<,2>O<,3>起主要作用,Zr的加入进一步活化了甲烷分子,提高了甲烷的转化率.Na<,2>Zr(PO<,4>)<,2>的加入促进了SiO<,2>晶型的转化,α-方石英是催化活性载体成分,而鳞石英没有甲烷氧化偶联反应活性.W和P的加入改善了C<,2>烃的选择性,抑制了SiO<,2>的深度氧化特性;W-O物种不是催化活性物种;由S、W、P及SiO<,2>组成的载体反应活性较差,但选择性较好;同时S元素对C<,2>烃的选择性的贡献有限.
摘要:介绍了各种板式换热器选型优化算法的优缺点,基于板式换热器的特点提出了一种热工选型和优化算法,该方法将传统换热器的校核计算与板式换热器特有的通道结构有机结合,物理概念清晰,简单易懂.针对某一工况和板型找到最佳的通道组合形式和最小的换热面积,计算结果比较表明该算法简单可靠....
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CSTPCD 北大核心
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摘要:针对现有的表面肌电信号采集传输系统,提出三个算法分别对采样、传输、预处理这三个主要过程进行优化:在采集端降低采样功耗,在传输过程中通过低失真高倍率数据压缩减轻传输带宽负荷,从而降低传输功耗,在接收端通过信号预处理滤除工频干扰,同时对算法复杂度进行评估并提出参数的自适应策略.经仿真验证,本文提出的算法对低功耗表面肌电信号系统设计、优化具有较好的实用性....
[期刊论文] 高蕾 詹晓力 黄凯 陈丰秋
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北大核心 CSTPCD CA
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摘要:介绍了几种现代测试技术(例如TPD、FT-IR、XPS、XRD、SEM等)在表征不同类型甲烷氧化偶联(OCM)催化剂的活性氧物种、表面酸碱性、表面几何结构、表面原子组成等方面的应用.指出了催化剂的活性氧物种的形式,表面酸碱性以及某些离子对催化剂性能的影响....
摘要:以面向无线应用的高性能音频编解码算法设计为目标,基于蓝牙SBC算法编解码框架,采用近似重构的原型滤波器和动态比特分配技术来改善音质和性能.该算法在自主32位CK510MCU平台上实现并优化,并应用于实际无线音频方案设计中.实验结果表明,在码流和功耗损失较小的情况下,采用该算法的无线音频方案音质比原始SBC得到了显著提高....
[期刊论文] 李俊 张晓濛 黄凯 严晓浪
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CBST SA
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摘要:针对目前片上系统(SoC)低功耗低成本与接口协议多样化的特点,分析多种常用外设接口协议,提出一种多标准通信协议的可配置接口控制器架构.该架构设计支持硬件重构和软件配置,通过可配置状态机实现多标准通信协议.在SoC设计中控制器可取代多个外设接口,从而减少芯片面积和功耗,降低整体成本.实验结果表明,该控制器架构能兼容I2C,SPI,UART等常用外设接口,与I2C,SPI,UART三者总和相比,面积节省65.2%,功耗节省67.8%....
[期刊论文] 陈辰 黄凯 王钰博 严晓浪
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CBST SA
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摘要:针对现有高速缓存技术计算方法复杂、适用性差的问题,提出基于统计分析的指令高速缓存优化技术。采用GUN覆盖率分析工具和性能分析工具对代码进行静态分析,降低优化过程中的计算复杂度。在软件代码方面,通过优化的缓存块着色算法、地址段静态锁定、代码段选择性不缓存等技术,提高指令高速缓存的读取效率。给出缓存锁定选择排序公式,用于判断代码段是否锁定或不缓存,有效增加指令高速缓存的利用效率。实验结果表明,该优化技术能使程序执行时间平均减少8%,缓存命中率平均提高23%。...
[期刊论文] 黄凯 秦兴 严晓浪 葛海通
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST SA
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摘要:17种预测模式和率失真优化模式判决极大的增加了H.264帧内编码器硬件设计的复杂度.目前的模式判决快速算法能大量减少模式判决的复杂度,但却不易于硬件实现.本文在Sobel边缘检测模式判决算法的基础上,提出了一种面向VLSI实现的模式判决优化算法.该算法通过修改16×16宏块部分像素的Sobel边缘检测算子来减少存储器读取次数,优化预测模式区域的范围来减少硬件设计复杂度,并采用变换后残差绝对值和(SATD)来简化编码代价判决运算.实验结果表明,采用该算法的帧内硬件编码器可以在确保编码质量的前提下,显著降低硬件实现复杂度和提高编码器效率....
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北大核心 CSTPCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:制备了一种多组分的甲烷氧化偶联催化剂.为了找到较优的催化剂配方,应用人工神经网络辅助设计催化剂,并确定了辅助设计的步骤及网络结构;将Levenberg-Marquardt法用于网络的训练,改进了网络的收敛特性;以训练好的网络为目标函数,应用SWIFT方法优化得到了较优的甲烷氧化偶联催化剂配方,实验表明,该催化剂的C2收率可达20.77%, 且稳定性较好....
摘要:提出了一种基于CKCore RISC处理器和Spock DSP处理器的异构双核系统芯片平台(GEM-SoC).该平台通过提供可配的功能IP模块和灵活完善的软硬件架构,使得异构双核SoC设计更为准确高效.实验证明,GEM-SoC平台可以有效地加快Ogg解码应用的双核软件程序设计开发.原型芯片在37.68 MHz时钟频率时运行,即可实现实时Ogg音频解码播放,具有较好的功耗性能比....
摘要:针对处理器仿真模型在SoC功能验证中效率低下的问题,提出了一种基于时间域和空间域仿真冗余压缩的处理器快速仿真模型.基于时间域的仿真冗余压缩方法通过监测总线工作状态,消除总线空闲下的系统冗余仿真.基于空间域的仿真冗余压缩方法通过监测程序访问存储器的地址空间,缩减访问本地存储空间时的冗余系统仿真.实验结果表明,该模型在保证仿真精度高于80%的基础上,可有效减少系统冗余的仿真事务;当2种方法联合应用时平均提高仿真速度60 27倍左右,从而提高软硬件协同设计的效率....
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