可编程图形硬件试析

对可编程图形硬件作了简要介绍,对GPU编程总体框架与基本元素进行了相关阐发。     

可编程图形硬件综述

集成可编程能力是图形硬件发展历程上的一次革命，它使得图形硬件能够适用于多种不同的应用。本文首先介绍了可编程图形硬件的发展，然后分析了它的流水线结构，最后介绍了几种最新的编程语言。     

可编程图形硬件试析

对可编程图形硬件作了简要介绍,对GPU编程总体框架与基本元素进行了相关阐发.     

基于图形处理器的格子Boltzmann方法计算

由于图形处理器(GPU)最近几年迅速发展,基于GPU的计算作为一个新的研究方向已经引起越来越多人的关注.在综述国内外最新文献的基础上,从介绍GPU的高性能开始,分析GPU本身的特性,介绍GPU的计算模型并分析其流水线结构,阐述如何对GPU进行编程,并初步实现基于GPU的格子Boltzmann方法（LBM）计算.     

GPU工作流程简介

本文基于图形处理器的工作流程进行了系统的阐述。首先介绍图形处理器GPU（GraphicProcessingUnit）的基本信息,并详细介绍GPU的工作流程,并介绍了顶点着色器和像素着色器的工作原理,最后对图形处理器技术中的难点问题及进一步研究方向进行了展望。     

基于可编程模拟器件的演化硬件的研究

研究了一种利用可编程模拟电子器件设计电路的方法。该模拟器件具有非常优越的可重构特性,通过编程控制可以方便地改变其结构,特别适用于模拟电路类型的演化硬件电路的设计。阐明了电路进化硬件的基本原理和实现技术,提出了一种基于可编程模拟器件的进化电路设计方法。     

在系统可编程技术在硬件设计中的应用

ISP(在系统可编程)技术在CMOS PLD领域中处于领先地位。ISP器件能完成很多的系统性能,所有的器件能够通过一个简单的菊花链结构进行编程,并利用丁载电缆将熔丝文件写入ISP器件。在熟悉ISP PLD技术的工作原理和VHDL环境并掌握ISP开发工具(包括WVOffice与ispDS+5．0)情况下,利用VHDL将该技术应用到MCU硬件的设计,并根据芯片的管脚锁定,利用PROTEL制成一块PCB,最后完成对MCU样机的调试。     

可编程逻辑器件及硬件描述语言的EDA方法

介绍了用可编程逻辑器件CPLD及硬件描述语言VHDL设计数字系统的方法和采用CPLD器件进行电路设计的优点，着重介绍了在电子系统设计中，使用CPLD器件和传统集成电路设计的不同，采用CPLD设计是一种基于芯片的、“自顶向下”的设计方法，本文给出了一种键盘扫描的硬件及软件的设计实例。     

可编程实时渲染技术在Web 3D中的应用研究

针对目前一些Web 3D应用系统实时渲染引擎在材质真实感表现方面的不足,阐述了利用图形处理器的可编程特性提升实时渲染引擎质感表现的思路,引入Cg高级着色语言,探讨了Cg shader在Web 3D虚拟展示中的应用。最后,以油漆材质表现的应用实例验证了方法及技术的可行性,取得初步的研究成果。     

面向图形的协议可编程原理及实现

本文论述了现场通信协议用户可编程的原理，以及面向图形的可编程界面软件的开发．此外，给出了用于解释和执行协议驱动软件的功能，并进行了模拟实验，取得了预期效果．实际表明：协议可编程方法降低了对用户的计算机软件要求，减轻了生成协议模型的工作强度，有助于实用和多协议ＤＣＣＳ的开发和组建．     

一种象素级图形裁剪的FPGA实现方法

图形裁剪是计算机图形学的基本内容,现有的图形裁剪算法大多都针对基本的图形元素———直线进行裁剪,在此基础上,出现了大量研究多边形裁剪的算法.象素级图形裁剪以基本的图形元素———象素为单位,介绍了象素级图形裁剪算法的基本思想和实现过程,在研制的图形显示系统平台上,提出了一种采用FPGA硬件实现象素图形裁剪的新方法,它适合于任意窗口,具有通用性;同时,这种硬件实现的图形裁剪与纯软件实现的算法相比,在裁剪速度上具有明显的优势.     

基于可编程芯片及EDA技术的快速心率测试系统设计

应用可编程芯片和EDA技术实现了快速心率测试系统的设计,介绍了快速测试的原理及控制芯片各模块的功能和设计,并给出了EDA工具平台MoxplusdⅡ中的时序波形.相对于传统的电路设计方法,实现起来更方便和快捷.     

一种静态RAM双帧存结构的图形系统及应用

针对高速图形显示系统的应用要求，设计了一种采用静态RAM的双帧存结构的高速图形显示系统，双帧存的逻辑控制和显示控制器由FPGA实现，基于该系统的双帧存结构，提出了一种实现图形叠加的新方法，该方法通过两幅图形数据分别写入不同帧存的方式，实现两幅图形的叠加．进一步提出了一种实现复杂图形分割成两部分分别生成显示的方法，该方法使图形处理器的图形处理性能加倍．     

基于复杂可编程逻辑器件的数字频率计设计

选用在系统可编程大规模集成ispLS11032-70PLCC84芯片作硬件电路，以Lattice Expert7.1作EDA设计工具，设计一种新型数字频率计，该频率计采用ABEL－HDL对其中的各部分元器件进行编程，实现了闸门控制电路、计数电路、多路选择电路、位选电路、段选电路等。频率计的测频范围：1Hz-70MHz。该设计方案通过了软件仿真、硬件调试和软硬件综合测试。     

基于GPGPU的LBM障碍绕流的实时模拟

基于显卡的通用计算(GPGPU)是近年来并行计算和快速绘制的热点.格子Boltzmann方法(LBM)作为流体动力学的新方法,其并行性好,常常用于基于物理的流体模拟,且具有适用于复杂边界障碍的特性,但计算较为复杂.利用GPGPU技术来加速LBM的流体计算模型,构建了基于图形处理器(GPU)的流体计算框架,实现了格子Boltzmann计算的D2Q9和D3Q15模型,并用于实时的障碍绕流模拟.     

基于CPLD的步进电机控制器

介绍了步进电机的工作原理,利用复杂可编程逻辑器件产生编码脉冲和控制信号,通过驱动放大电路实现了对步进电机速度和方向的精确控制,并用VHDL语言完成了程序的编写,给出了仿真结果并实际应用于电机的控制.     

可编程GPU技术的应用研究

本文主要介绍了GPU的工作原理和技术支持,研究了利用可编程GPU的体绘制技术,分析了利用可编程GPU进行图像编码与实时绘制的一种方法和算法．     

可重构的硬件实验系统

可编程技术的迅速发展，给电子系统的设计带来了极大的方便，基于芯片的设计方法将成为今后发展的主流，这就要求即将工作于电子和信息领域的学生学会并掌握这种设计方法。然而目前各高校使用的实验仪器大部分仍局限于做传统的验证性实验，使学生未能充分发挥其创造才能。文中介绍了笔者研制的一套以可编程器件为核心实验系统，可进行多种数字电路的设计，具有可重构的特点。最后，介绍了一个简单模型机的设计过程。     

演化硬件研究概述

作为一门新兴的仿生技术,演化硬件（Evolvable Hardwme,EHW）由于其所具备的自主特性,自提出以来就得到人们的广泛重视。在简要介绍演化硬件定义及实现方式后,从数字型和模拟型两个方面,总结了近年来演化硬件发展中所遇到的问题及解决方式,探讨了当前演化硬件发展中仍然存在的问题,对未来发展方向进行了分析。