FPGA布局算法和軟件位于工藝映射和布線之間，是一個承上啟下的階段，對最終的布通率和時序都有著重要的影響。 本論文的工作之一便是研究旨在提高布通率的布局算法。在研究了國內外裝箱和布局算法的基礎上，本文提出了一種新的結合了裝箱的布局算法框架，并稱之為"低溫交替改善的"布局算法。其基本思想是，在模擬退火的低溫階段交替的優化裝箱和布局。本文給了基于學術界標準布局布線軟件VPR的一個軟件實現，并且提出了低溫的判定條件以及一種新的選擇待交換邏輯單元的方法。采用三種不同的裝箱算法作為布局輸入，基于VPR的低溫交替改善的布局算法實現，在布通率上，比VPR分別提高了21.3％、15.5％、10.7％。而帶來的平均額外時間開銷不到20％。 FPGA布局軟件實現對整個FPGA CAD流程的運行效率，算法的可擴展性也有著不可忽視的影響。現代FPGA有著多樣而復雜的邏輯和布線資源。而學術界的布局軟件'VPR所面向的FPGA卻只能處理十分簡單的FPGA結構，對于宏、總線、多時鐘等實際應用中很重要的部分都沒有考慮。本文提出了"邏輯單元層"的概念，用具有特定幾何結構的邏輯單元層來統一處理多種類型的邏輯資源。針對相對位置約束在現代FPGA布局軟件中的重要地位，我們提出了一種處理相對位置約束的方法。這些討論均已經在面向Xilinx SpartanⅡ芯片布局的原型系統中得到了實現，初步證實了這些方法的可擴展性和實用性。
上傳時間： 2013-06-21
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論文研究了基于Bayer格式的CCD原始圖像的顏色插值算法，并將設計的改進算法應用到以FPGA為核心的圖像采集前端。出于對成本和體積的考慮，一般的數字圖像采集系統采用單片CCD或CMOS圖像傳感器，然后在感光表面覆蓋一層顏色濾波陣列(CFA)，經過CFA后每個像素點只能獲得物理三基色(紅、綠、藍)其中一種分量，形成馬賽克圖像。為了獲得全彩色圖像，就要利用周圍像素點的值近似地計算出被濾掉的顏色分量，稱這個過程為顏色插值。由于當前對圖像采集系統的實時性要求越來越高，業內已經開始廣泛采用FPGA來進行圖像處理，充分發揮硬件并行運算的速度優勢，以求在處理速度和成像質量兩方面均達到滿意的效果。。主要的工作內容如下: 本文首先介紹了彩色濾波陣列、圖像色彩恢復和插值算法的概念，然后分析和研究了當下常用的顏色插值算法，如雙線性插值算法、加權系數法等等，指出了各個算法的特點和不足；接下來針對硬件系統并行運算的特性和實時性處理的要求，結合其中兩種算法的思路設計了適用于硬件的改進算法，該算法主要引入了方向標志位的概念以及平滑的邊界仲裁法則來檢測邊界，借鑒利用梯度的三角函數關系來判斷邊界方向，通過簡化且適用于硬件的方法計算加權系數，從而選擇合適的方向進行插值。 在介紹了FPGA用于圖像處理的優勢后，針對FPGA的特點采用模塊化結構設計，詳細闡述了本文算法的軟件實現過程及所使用到的關鍵技術；文章設計了一個以FPGA為核心的前端圖像采集平臺，并將改進插值算法應用到整個系統當中。詳細分析了采集前端的硬件需求，討論了核心芯片的選型和硬件平臺設計中的注意事項，完成了印制電路板的制作。 文章通過MATLAB仿真得到了量化的性能評估數據，并選取幾種算法在硬件平臺上運行，得到了實驗圖片。最后結合圖片的視覺效果和仿真數據對幾種不同算法的效果進行了評估和比較，證明改進的算法對圖像質量有所增強，取得了良好的效果。
上傳時間： 2013-06-11
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·【內容簡介】本書所關注的是圖算法領域。從實用的視角，以獨特的結構將有關內容組織在一起，從而使讀者不僅可以對這一領域有系統性的認識，而且還可在實踐中靈活使用所提供的算法工具。本版中，增加了數以千計的新練習、數百年新圖表以及數十個新程序，而且對所有的圖表和程序都做了詳盡的注釋說明；不僅涵蓋了新的主題，還對許多經典算法提供了更為充分的解釋。所有讀者都可從中得到極為豐富的學習資料，從而更好地理解基本概念。
上傳時間： 2013-04-24
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在蓄電池應用領域, 鉛酸蓄電池以可靠、電容量大、維護簡單等特點占有很大的市場。本文太陽能鉛酸蓄電 池的充電方案采用了在單片機領域應用最廣的51 單片機, 依靠adc 進行模擬量數據采集并在51 上采用軟件實現pwm 算法 對12v 鉛酸蓄電池進行( 三段精細) 充電控制, 得到良好的控制效果。基于51 單片機的鉛酸蓄電池充電器的實現
上傳時間： 2013-06-19
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在集群系統中，負載均衡算法是影響系統性能的關鍵因素之一。為了進一步提高集群系統的性能，有必要對負載均衡算法進行優化。通過對最小連接算法和DFB（Dynamic Feed-Back）算法的詳細分析，提出了一種改進的動態反饋負載均衡算法。該算法通過收集每臺服務器的實時性能參數，動態地計算出各服務節點的分配概率，并由此決定用戶請求分配給哪一個服務節點。通過對上述三種算法性能的測試，得出了該算法能夠有效提高集群系統性能的結論。
上傳時間： 2013-11-23
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分組密碼的應用非常廣泛，但由于差分密碼攻擊和線性密碼攻擊的出現，使分組密碼受到致命的打擊，文章基于能夠保護已有軟件和硬件使用分組密碼投資的目的，采用多重加密的思想，通過對密碼體制強化的方法，提出了一個新的三重加密方案，并分析了其安全性特征，得到了安全性更強的一種算法。
上傳時間： 2013-11-25
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線性卷積和線性相關的FFT算法：一 實驗目的 1：掌握FFT基2時間（或基2頻率）抽選法，理解其提高減少乘法運算次數提高運算速度的原理。 2：掌握FFT圓周卷積實現線性卷積的原理 二 實驗內容及要求 1.對N=2048或4096點的離散時間信號x(n)，試用Matlab語言編程分別以DFT和FFT計算N個頻率樣值X(k), 比較兩者所用時間的大小。 2.對N/2點長的x(n)和N/2點長的h(n)，試用Matlab語言編程實現以圓周卷積代替線性卷積，并比較圓周卷積法和直接計算線性卷積兩者的運算速度。 三預做實驗 1.FFT與DFT計算時間的比較 （1）FFT提高運算速度的原理 （2）實驗數據與結論 2.圓周卷積代替線性卷積的有效性實驗 （1）圓周卷積代替線性卷積的原理 （2）實驗數據和結論 FFT提高運算速度的原理 FFT算法將長序列的DFT分解為短序列的DFT。N點的DFT先分解為2個N/2點的DFT，每個N/2點的DFT又分解為N/4點的DFT，等等。最小變換的點數即所謂的“基數”。因此，基數為2的FFT算法的最小變換（或稱蝶型）是2點的DFT。一般地，對N點FFT，對應于N個輸入樣值，有N個頻域樣值與之對應。
上傳時間： 2013-10-26
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DSP的使用正呈爆炸式發展。OFDM、GPS相關器、FFT、FIR濾波器或H.264之類計算密集型算法在從移動電話到汽車的各種應用中都很常見。設計人員實現DSP有三種選擇：他們可以使用DSP處理器、FPGA或掩膜ASIC。ASIC具有最高的吞吐量、最低的功耗和最低的成本，但其極大的NRE和較長研制周期使其對許多設計而言并不適用。定制ASIC的研制周期可達一年之久，比最終產品的使用壽命都長。FPGA已占居較大的市場份額，因為其能提供比DSP處理器更好的吞吐量，而且沒有ASIC的極大NRE和較長研制周期。 因此，常常將基于ARM的MCU和FPGA結合使用來實現這些設計，其中FPGA實現設計的DSP部分。然而，FPGA也有其自身的不足--最突出的是功耗很高(靜態功耗接近2W)，且性能比ASIC慢。FPGA時鐘用于邏輯執行時通常限制為50MHz，而ASIC可以400MHz或更高頻率執行邏輯。其他缺點還包括在IP載入基于SRAM的FPGA時安全性還不夠理想，成本也較高。盡管FPGA成本已迅速降低，但價格通常在10,000片左右就不再下降，因此仍比較昂貴。 新型可定制Atmel處理器（CAP）MCU具有的門密度、單元成本、性能和功耗接近基于單元的ASIC，而NRE較低且開發時間較快。與基于ARM的非可定制標準產品MCU一樣，不需要單獨的ARM許可。 可定制MCU利用新型金屬可編程單元結構（MPCF）ASIC技術，其門密度介于170K門/mm2與210K門/mm2之間，與基于單元的ASIC相當。例如，實現D觸發器（DFF）的MPCF單元與標準的單元DFF都使用130nm的工藝，所用面積差不多相同。
上傳時間： 2013-10-29
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基于Message-Passing Interface （ MPI）的編程環境，以PML （Perfectly Matched Layer）為吸收邊界條件，討論了時域有限差分法FDTD的三維并行運算情況。通過一定的數值計算，定量地給出了MPI下FDTD并行算法中的網格數、進程數、分割方式三者之間的關系以及對計算效率的影響。
上傳時間： 2013-11-05
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隨著科技技術的發展，數據呈現幾何級的增長，面對這個情況傳統存儲服務無法滿足復雜數據慢慢地暴露出來，傳統的存儲計算服務不僅浪費著極大的資源，還對于環境有著極大的不利影響。在這個大環境下云計算應勢而生。本論文將針對目前的存儲服務無法滿足復雜數據的問題，研究云存儲中的任務調度技術。通過與Hadoop平臺結合的試驗對于現有的三種算法進行算法的實現過程的研究以及結果的對比。
上傳時間： 2013-10-14
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