基于NIOSⅡ的多串口数据通信的实现

串口传输常用于基于FPGA和DSP结构的信号处理板和外部设备之间的数据交换。以GPS RTK定位应用为基础,针对单个串口全双工传输不足以应对多种数据类型同时输入输出的情形,设计并实现了一种面向多串口不同类型数据的传输方案。该方案通过增加串口控制寄存器实现单个中断信号即可控制所有串口,采用乒乓交替读写实现数据持续高速输入。测试表明该方案可独立对各串口进行配置,可同时实现GPS定位结果、差分GPS修正数据与外界的交换以及用户控制命令的输入,并且可减少硬件调试时间,节约硬件资源。     

无线传感器网络3G网关的设计与研制

网关负责无线传感器网络数据出口,是其重要组成部分。3G网络的到来将为无线数据传输带来新一轮的发展。设计了一款与WCDMA网络相结合的无线传感器网络网关,采用以LPC2148ARM7芯片为核心,与无线射频芯片及华为EM770W模块组成硬件系统;以μC／OS-Ⅱ作为实时操作系统,自主编写合适的通信协议及路由算法,尽可能的使网关处于休眠状态,并进行了相关实验。试验结果表明：本网关具有网络传输速率快、低功耗、丢包率低等特点。     

Two-dimensional threshold voltage analytical modes of DMG strained-silicon-on-insulator MOSFETs

For the first time, a simple and accurate two-dimensional analytical model for the surface potential variation along the channel in fully depleted dual-material gate strained-Si-on-insulator (DMG SSOI) MOSFETs is developed. We investigate the improved short channel effect (SCE), hot carrier effect (HCE), drain-induced barrier-lowering (DIBL) and carrier transport efficiency for the novel structure MOSFET. The analytical model takes into account the effects of different metal gate lengths, work functions, the drain bias and Ge mole fraction in the relaxed SiGe buffer. The surface potential in the channel region exhibits a step potential, which can suppress SCE, HCE and DIBL. Also, strained-Si and SOI structure can improve the carrier transport efficiency, with strained-Si being particularly effective. Further,the threshold voltage model correctly predicts a "rollup" in threshold voltage with decreasing channel length ratios or Ge mole fraction in the relaxed SiGe buffer. The validity of the two-dimensional analytical model is verified using numerical simulations.     

亚0.1μm高K栅介质MOSFETs的特性

用二维模拟软件 ISE研究了典型的 70 nm高 K介质 MOSFETs的短沟性能 .结果表明 ,由于 FIBL 效应 ,随着栅介质介电常数的增大 ,阈值电区减小 ,而漏电流和亚阈值摆幅增大 ,导致器件短沟性能退化 .这种退化可以通过改变侧墙材料来抑制     

光纤入侵信号检测及识别算法的嵌入式实现

提出了一种光纤入侵信号检测及识别算法,并根据 算法的处理时间及运算特点分解映射在现场 可编程逻辑门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)组成的嵌入式处理器上进行实现。处理 流程分为3部分:首先对原始信号进行3Hz高通滤波,将经过高通滤波后的信号平均分成两部分分别由 两块DSP板并行处理以节省时间开销,且后续所有操作均采用并行方式,将滤波后数据进行 标准化并与检测阈值进 行比较,大于阈值则判为振动并置1,否则置0,从而得到单路检测结果;然后根据上述检测 结果提取用于 识别的数据;最后将数据输入识别模块进行机械、走路和镐刨信号的特征提取并得出识别结 果。实验结果表明, 本文算法可以有效检测和识别光纤入侵信号,且提高了运算速度,满足了光纤预警系统(OFPS )对检测及识别信号类型的实时性要求。     

基于瑞萨微控制器的温度控制系统设计

为了提高传统温度控制系统的性能,将PID控制理论与嵌入式系统相结合,采用瑞萨电子公司的H8S/2166作为核心处理器,AD公司的AD7705以及热敏电阻温度传感器作为温度检测单元,利用4×6小键盘、LCD显示器和S1D13305液晶控制器达到良好的人机交互,设计出了一个应用于化工领域的嵌入式实时温度控制系统。相比于传统温度控制系统,该系统提供了更强的计算能力和可扩展能力,采用增量PID控制算法实现复杂控制。通过实验,该系统能达到0.1℃的温度控制精度以及小于120 s的温度稳定时间。     

An LDMOS with large SOA and low specific on-resistance

An LDMOS with nearly rectangular-shape safe operation area (SOA) and low specific on-resistance is proposed. By utilizing a split gate, an electron accumulation layer is formed near the surface of the n-drift region to improve current conduction capability during on-state operation. As a result, the specific on-resistance can be lowered down to 74.7 mΩ·cm² for a 600 V device from simulation. Furthermore, under high-voltage and high-current conditions, electrons and holes flow as majority carriers in the n-drift region and p-type split gate, respectively. Due to charge compensation occurring between holes and electrons, the local electric field is reduced and impact ionization is weakened in the proposed device. Therefore, a higher on-state breakdown voltage at large V_GS is obtained and snap-back is suppressed as well.     

项目驱动的嵌入式系统教学改革

我们在介绍嵌入式系统知识体系的基础上,分析嵌入式系统教学的特点及目前教学中存在的普遍问题,提出项目驱动的嵌入式系统教学模式,并探讨如何将嵌入式系统的工程项目引入到嵌入式系统课程体系及实训体系中。实践证明,案例驱动的嵌入式系统教学方法能够有效化解课程教学难点,提高学生实践能力。     

基于牛顿插值法的智能气体体积分数测量装置

介绍了一种新型、高精度的智能气体体积分数测量设备.该设备将ARM7应用到电路中,利用其强大的数据计算处理能力及控制能力,设计出了显示气体体积分数值的测试电路.传感器输出的电信号采用牛顿插值法进行转换,有效地校正传感器的非线性,提高测量的精度.通过C语言编程实现该算法,经测试,该装置的精度误差保持在±1.5%,能够准确地对环境中的气体进行监控,并具有到限报警功能.     

基于仲裁器PUF的SRAM FPGA防克隆技术设计与实现

为保护电子设备中使用的静态随机存储器(SRAM)型现场可编程门阵列(FPGA)内部电路设计不被窃取,设计了用于SRAM FPGA的防克隆电路.该电路利用FPGA制造过程中的随机误差,提取每块芯片独一无二的ID.在此ID的控制下,被保护电路只能在指定的FPGA中正常运行,而在未指定的FPGA中运行时,无法产生正确的输出,从而达到防克隆目的.防克隆电路由使用仲裁器的物理不可克隆函数(PUF)、多数表决器、运算门阵列等三部分构成,其中仲裁器PUF电路用于提取ID,多数表决器起到提高输出稳定性的作用.最后在FPGA开发平台上证明了该电路的可行性.