Research on Key Technologies of Industrial Wireless Network SoC

本文研究了工业无线网络系统级芯片的系统结构、MAC层硬件加速、低功耗设计、功能验证等关键技术，目标是设计一款满足工业无线网络标准可靠性通信需求、低功耗需求以及时钟同步精度的系统级芯片，该芯片集成了微控制器内核、存储器、硬件协议加速模块和常用外设。在系统结构部分本文研究了工业无线网络标准对系统结构的需求，制定系统结构设计原则，完成微控制器内核选择、总线结构布局等工作，性能对比证明了系统结构的合理性；在MAC层硬件加速部分，确定了加速模块结构、硬件协议加速方法、硬件状态机与定时器的交互流程，解决了采用软件协议实现所面临的耗用资源大、定时精度差等难题；在低功耗优化方面，由于系统级芯片主流低功耗设计技术的局限性，根据工业无线仪表中的动态/静态功耗分布比例，提出了一种综合采用门控时钟、异步电路应用、电源管理模块、系统级优化等多种方法相结合的低功耗优化策略；在功能验证部分，完成了工业无线网络SoC板级支持包设计、软硬件协同仿真测试平台设计、SoC样片交互测试软件设计等工作，制定系统级芯片的功能验证方法，并测试了系统级芯片的主要功能、性能指标。本文最终设计实现了一款适用于工业无线网络的，集成ARM Cortex-M3微控制器核心、程序存储器、数据存储器，集成2.4 GHz射频收发器、MAC层硬件加速模块，集成了包括UART、GPIO、SPI等常用外设，最高工作频率为32MHz的系统级芯片。通过对芯片功能、性能的测试和分析，该芯片较好的解决了传统方案中功耗高、开发难度大等缺点，为下一步协议级芯片研发打下了基础。</p

The Design and Prototype System Building of WIA-PA Based System-on-a-Chip

本文设计了一款基于ARM Cotex-M3内核,集成具有自主设计的WIA-PA无线通信模块、AES-128硬件加解密模块以及其他通用模块的WIA-PA工业无线系统级芯片WIASoC2400。对芯片进行流片与测试,结果表明,该芯片支持WIA-PA工业无线网络,接收灵敏度可达-100dBm,具有更高的同步精度和更低的协议栈实现难度。同时,搭建了基于该芯片的工业物联网原型系统,同步精度可达30&mu;s,能够稳定高效地完成数据传输与执行器控制。</p

Method for realizing working mode of block cipher algorithm for WIA-PA security

本发明涉及用于WIA-PA安全的分组密码算法工作模式实现方法，包括以下步骤：设置加密或解密操作类型；设置工作模式及分组输入的长度；加载密钥和初始化向量并设定反馈缓存变量；加载数据输入变量并生成AES-128加/解密的输入x；将待加/解密的输入x进行AES-128加/解密操作，生成输出y；更新反馈缓存变量值；根据操作类型和工作模式生成数据输出变量。本发明既能单独实现分组密法算法的多种工作模式，还能够支持IEEE?802.15.4协议中CCM*模式的加/解密功能和认证功能，能够满足WIA-PA网络的信息安全功能和需求。解决了传统上控制过程复杂、处理器工作负载繁重的弊端

数控铣齿机结构创新及其加工准双曲面齿轮的试验研究

介绍了YK2260X数控铣齿机的结构创新要点。推导了数控弧齿铣齿机变性法加工准双曲面齿轮各轴运动的表达式,确定了参考点对刀位置、起始加工位置、终止加工位置的坐标,介绍了数控弧齿铣齿机编程的流程。在YK2260X数控弧齿铣齿机上对一种汽车驱动桥的准双曲面齿轮进行了切齿试验,结果表明,四轴联动数控弧齿铣齿机内置变性法切齿加工软件,可以用HFM法加工准双曲面齿轮小轮,所加工的齿轮接触区良好,能够满足设计要求

Cloning and Sequencing of Cu·Zn-superoxide Dismutases Gene Fragment from Chamae doreacostricana L.

以热带植物夏威夷椰子(Chamaedoreacostricana)基因组DNA为模板,根据SOD基因保守序列设计特异引物进行PCR扩增,得到特异基因片段.回收该基因片段,与pMD182T载体连接,并转化到感受态大肠杆菌ER2566细胞,获得Cu·ZnSOD基因片段的克隆.序列分析表明夏威夷椰子Cu·ZnSOD基因片段含3个外显子和3个内含子,编码64个氨基酸,与玉米、红薯和白杨相应氨基酸序列的同源性分别为82.81%,81.25%,81.25%和79.69%.Special oligonucleotides to highly conserved regions of superoxide dismutases (SOD) gene were used toprime the synthesis and amplification of gene fragment from Chamae doreacostricana L.genomic DNA by polymerase chain reaction(PCR).The fragment was linked with pMD182T vector and transformed into the competence cell of Escherichia coli ER2566 strain.After screening of recombinants,detection and sequence analysis,the transformants containing SOD gene were obtained.Sequencing analysis showed that extracted from Chamae doreacostricana Cu·Zn-SOD gene fragment,which contains three exons and three introns,had 64 nucleotides.The homologus of the amino acid sequences to those from Cryza sativa,Zea mays,Ipomoea batatas and Populus tremuloid were 82.81%,81.25%,81.25% and 79.69% respectively.国家建设部和厦门市建委资助项目(无编号

Processor architecture special for high-performance programmable logic controller (PLC)

本实用新型涉及一种高性能可编程控制器专用处理器体系结构,包括PLC专用指令集处理器、通用处理器,其中PLC专用指令集处理器通过PLC专用集处理器与通用处理器的接口与通用处理器相连;所述PLC专用指令集处理器具有以下结构:指令存储器、指令计数器、指令寄存器、指令译码器、控制单元、功能块单元、功能块寄存器组、数据存储器、寄存器组、位处理器、跳转调用指令及存取指令处理单元、I\O数据存储器、状态寄存器,本实用新型通过设计符合PLC指令特征的PLC专用指令集,减少PLC处理器执行的指令数,加快可编程控制器程序的执行速度,提高了PLC处理器对功能块指令的处理性能

Communication chip architecture based on IEC 61158 standard field bus

本发明涉及一种基于IEC61158标准现场总线的通信芯片架构，具有：内部数据总线控制单元，在组态单元的控制下通过内部RAM存储区的缓存完成CPU数据总线到DMA现场总线数据传输单元的数据传输；DMA现场总线数据传输单元，在组态单元的控制下完成内部数据总线控制单元内部RAM存储区的发送数据到现场总线的数据传输；在组态单元的控制下完成现场总线的接收数据及识别信息到内部总线控制单元内部RAM存储区的数据传输；组态单元，在外部CPU的控制下，完成现场总线数据传输的配置信息到内部数据总线控制单元和DMA现场总线数据传输单元的数据传输。本发明符合IEC61158规范，便于开发调试，提高了微控器工作效率

Method for testing field programmable gate array (FPGA) based on maximum flow method

本发明涉及FPGA的应用测试技术,具体公开一种基于最大流方法的FPGA测试方法;它包括适用于方法的基本FPGA建模方法,基于带有预测机制的深度优先搜索算法的最大流方法,并针对FPGA结构特点的约束检查;本方法能够自动生成测试配置,且不依赖具体某一FPGA器件的结构,具有普适性,能够被广泛的推广;本方法不刻意区分配置中涉及的资源类型,做到了资源全覆盖的一次性测试配置自动生成

Circuit structure for automatically detecting and correcting polarity of bus

本发明公开一种自动检测并校正总线极性的电路结构,它包括:边沿检测电路,通过媒体访问单元接现场总线,同步总线输入信号和进行边沿检测信号的生成,接收移位比较电路的边沿检测使能信号;时钟恢复电路,生成采样时钟信号;移位比较电路,接收同步后的总线信号,对同步后的总线信号进行移位和比较,提供总线移位输出信号、总线极性信号,边沿检测使能信号和极性检测信号;相位校正电路,接收总线移位输出信号、总线极性信号,在极性检测信号有效情况下输出正极性的总线信号。采用本发明可以自动检测基于IEC61158-2标准的曼彻斯特编码的极性,可以自动校正,并可满足IEC1158-2现场总线物理层标准中相关的性能指标

Specific processor system structure for high-performance programmable controller and implementation method of dedicated processor system structure

本发明涉及一种高性能可编程控制器专用处理器体系结构及其实现方法,体系结构包括PLC专用指令集处理器、通用处理器,其中PLC专用指令集处理器通过PLC专用集处理器与通用处理器的接口与通用处理器相连;实现方法按照该可编程控制器专用指令集处理器采用四级流水线,包括取指阶段、译码阶段、执行阶段、以及回写阶段。本发明通过设计符合PLC指令特征的PLC专用指令集,减少PLC处理器执行的指令数,加快可编程控制器程序的执行速度,提高了PLC处理器对功能块指令的处理性能