MultibusⅡ分布式多机系统分析与设计

目前的多处理机计算机系统中，各节点机通过高速并行总线、利用消息传递进行通讯的分布式多处理机系统，已成为军用机载计算机发展的主要方向．机载MultibusⅡ计算机正是具有这种特点、面向将来机载应用而研制的一种嵌入式、分布式计算机系统．本文论述了MultibusⅡ总线的消息传递通讯机制及MultibusⅡ总线特有的互连空间概念，从多个层次对系统及其软硬件内核进行了全面、细致的分析与设计．     

MILS机载安全操作系统设计

针对构建MILS安全嵌入式操作系统需求,提出一种基于微内核的安全机制。通过微内核的安全监控机制和时空隔离结构,为系统提供安全性和可靠性的基础支撑,避免操作系统中访问控制机制被篡改、绕过,采用任务间时空隔离和消息传递机制使得各个安全关键任务独立运行,通过受控的消息机制进行交互,有效保证了各个模块的独立安全性。采用微内核架构能够进一步形式化验证,从而在安全的系统结构的下提高任务的安全性和可靠性。     

一种超低功耗的无线传感器网络节点机的设计

无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术和网络通信技术，能够协作地实施监测、感知和采集各种环境对象的信息，并将信息传递给系统用户主机进行分析、处理。其巨大应用前景引起了军事、工业、商业和学术界专家的广泛关注。无线网络中的节点，具有感知和路由的功能，在实际的应用中功耗是影响节点工作寿命的关键因素，为此，使用了nRF903和微控制器MSP430F149设计并实现了一种超低功耗的无线传感器网络节点机，提出了一种物理层通信的超低功耗能量控制的方法，并进行了测试。结果证明该模块比较适合传感器网络层的节点机的应用，具有集成度高、微型化、体积小、功耗低等特点。     

实时嵌入式操作系统uC/OS-II在数据采集仿真系统中的应用

在数控机床IOC模块的测试过程中 ,系统要求在 2 0ms内完成对三个位置传感器和用户键盘数据的实时采集、相应和显示。通过以基于实时嵌入式操作系统uC OS -II在数据采集仿真系统中的应用为例 ,介绍了uC OS -II及其移植、信号量、多任务调度、X86保护模式、时钟中断和串口通讯处理技术。本系统已在成功运用数控机床IOC模块的测试中 ,缩短了试验周期。     

机载计算机中几种常用总线的比较

航空电子系统中的计算机系统属于一种分布式结构的计算机系统,机载计算机模块间通过总线相互连接,传输消息。由于系统的性能决定了选用何种总线与本文根据机载计算机特殊的应用环境,对常用的LBE、VME、PC I总线作以比较。本文简要介绍了航空电子系统的发展历史,同时就这几种总线的结构组成和各自时序特点,给出了用于各总线的接口模块与CPU模块间进行通讯的双口存储器的控制信号译码,所列接口译码信号都曾应用于各种机载计算机中,实现了预计的功能并通过了各种实验验证。     

定座系统终端的通信原理以及仿真终端的实现

国内的航空公司售票定座系统目前绝大多数是采用了字符命令式的CRT终端，它们和节点机之间的通信采用的是P1024C同步链路控制通信协议。本文将主要介绍P1024C通信协议的原理，并简要介绍利用同步通讯卡，在微机上实现对定座系统终端的仿真。     

总线通讯实验系统中矢量字的处理方法

研究了在1553B总线通讯实验系统远程终端（RT）仿真中矢量字的处理方法。设计了矢量字的手动单个设置、自动更新和使能RT中断更新三种处理方法。详细分析了各种方法中数据传输的执行过程。由于实验系统中能够灵活地设置矢量字,因此可以实现对采用更新机制传输消息的通讯过程的仿真。     

飞机地面空调车智能化测控仪系统设计

飞机地面空调车智能化测控仪用于对空调车的压力、流量、温度以及湿度等24路缓变信息进行循检采集与处理，最终送显和对现场进行控制，以保证飞机地面空调车正常工作。整个系统从功能上包括信号变换采集模块、传感器数据拟合变换模块、送显模块、温度控制模块以及通讯模块。文章扼要的叙述了各个模块的功能，并给出了个各模块硬件逻辑框图和相应的软件流程。     

基于CAN总线的微型燃机控制系统通讯部分设计

是以国家863重大能源专项“微型燃机控制系统”的研发为工作基础,总结了项目开发过程中系统通讯问题而完成的。微型燃机控制系统由7个模块组成,每个模块由一片TMS320LF2407型DSP控制,各模块之间采用CAN总线进行通讯。给出了CAN总线通讯的软硬件设计,并详细介绍了多片DSP之间通讯的实验过程,给出实验结果,制定出通讯协议。     

燃气轮机多微机监控系统通讯协议的制订与实现

对舰用燃气轮机组的多微机实时控制系统提出了多微机实时控制通讯协议。该协议为面向字符的数据链路层协议,能实现全双工通讯。通讯全部采用中断方式,为保证各通信互不干扰可靠畅通进行,该协议对通信管理设计为四大模块：通信数据组织模块、通信启动发送模块、通信中断模块和通信Watchdog模块。以监测机为例,根据监测机在通信中的地位,将通讯分为监测机主动发送方式、主动接收方式、被动发送方式和被动接收方式,并对各种方式下的通信过程进行了详细的论述。     

水银温度计视觉检定系统中的数字图像处理技术研究

提出了一种基于计算机视觉的水银温度计自动检定系统。首先构建了水银温度计自动检定系统的体系结构,重点研究了数字图像处理技术在温度计读数上的应用,研究了直方图均衡化处理,并根据OTSU原理,把温度计图像进行分割,采用Canny算子提取温度计边缘,并根据Hough变换得到温度计刻度线和液柱,最后给出了与人工读数对比的实验结果及结论。     

基于复近似消息传递的前视雷达成像分辨率增强算法

当机载/弹载雷达工作在前视状态时,由于成像场景内不同角度处目标的多普勒差异很小,很难得到 高的角度分辨率。针对海面舰船目标的前视成像应用,利用成像区域具有明显稀疏性的特点,提出一种基于复 近似消息传递压缩感知处理的前视成像角度分辨率增强算法,建立前视成像的线性观测信号模型,给出复近似 消息传递的迭代计算过程,以及多通道雷达前视成像的处理流程。通过仿真数据和 X 波段雷达实测数据的处 理结果验证了该方法的有效性。     

计算机辅助切削数据采集与处理系统

 本计算机辅助切削数据采集与处理系统由AA6140普通车床,AppleⅡ微计算机,刀具磨损测量子系统,切削力测量子系统,切削温度测量子系统,车床主轴转速监控子系统以及其它一些传感器、仪表组成。在系统软件的支持下,可同时进行切削力,切削温度和刀具耐用度试验,还可以进行快速刀具耐用度试验。由于实现了计算机化,集成化的数据采集,处理、存贮和输出,试验效率成倍提高。同时由于消除了人为误差因素,试验数据也更为可靠。     

面向流场计算的专用超级计算机体系结构研究

 本文在对流体力学等一类大型计算问题的并行计算模型进行分析的基础上,提出了一种可以实现大规模并行处理的专用超级计算机体系结构方案。该系统由一台宿主机和一个多计算机阵列组成一台个人超级计算机。利用专用性,减小复杂性,提高并行性是系统的主要特色。系统采用二维超环结构作为计算机结点之间的互连结构,反映了计算中数据交换的局部性特点,具有好的通信性能。每个计算机结点本身又采用流水线向量处理结构,从而将高层次的多机并行与低层次的向量处理相结合,实现了大规模的并行计算。本文讨论了系统的软、硬件结构并研究和评价了通信性能。     

基于计算机图形学的仿真系统设计与分析

针对工程中的计算机实体仿真需要，为满足各种工程领域具体仿真对象仿真设计和实验的要求，应用计算机图形学原理，采用高级编程语言提出进行计算机仿真系统软件设计的思想和方法，论述这种仿真系统中几何信息、功能信息、实体模型、特征模型所具有的功能以及各程序模块的作用及建立方法，并给出程序设计的主要流程图。     

一种实用的弹-地通讯接口设计

为实现普通个人计算机和弹载计算机间的弹一地通讯,对某型弹载计算机专用的增强型通讯接口电路和通讯协议进行了分析,设计了与之匹配的适用于普通计算机的通讯接口硬件电路,并进行了基于VB6．0的通讯程序设计。实际测试及运行结果说明,设计的通讯接口可实现高速、远距离、高可靠性的弹一地数据通讯,误码率低。     

低能耗无线传感器网络节点值守机制的研究及实现

针对无线传感器网络节点能源有限性设计了一种基于GAF算法的改进休眠调度算法,根据邻居节点信息合理调度节点睡眠,平衡网络内节点工作时长,在保证较高的网络覆盖率的同时最大限度延长网络生命周期.最后通过仿真验证了该算法的性能.     

航空电子综合化系统通信子网设计研究

传统的航空电子综合化系统(IAS)中,通信子网的自治性很差,其管理控制是由应用宿主机来进行的,最终成了限制IAS性能的瓶颈。针对上述问题,研究设计了一个基于MIL-STD-1553B总线的IAS通信子网—1553BCN。1553BCN实现了通信子网的自治管理和容错(降级)运行,并向宿主机提供具有“恰一次”(exactlyonce)可靠性语义的应答式可变长消息通信服务。实践表明,1553BCN能较好地满足IAS的通信要求,可用以构造新一代IAS。     

适用于空间通信的LDPC码GPU高速译码架构

鉴于目前空间通信对高速、可重配置信道译码器的需求,利用图形处理器(GPU)的并行化运算特点,提出了一种低密度奇偶校验(LDPC)码软件高速译码架构。通过优化Turbo消息传递译码(TDMP)算法节点更新运算线程块内和块间并行度、减少非规则行重造成的线程分支、降低线程对节点更新信息存储资源的访问延时以及合理量化译码器存储信息来提升译码内核函数的执行效率。并在此基础上引入异步统一计算设备构架(CUDA)流处理机制,设计优化的译码器输入输出数据传输和内核函数之间的执行调度方式以及CUDA流上的译码线程资源配置方式,最大化译码吞吐率的同时降低译码延时。在Nvidia最新的Tesla K20和GTX980平台上对国际空间数据系统咨询委员会(CCSDS)遥测标准LDPC码进行的TDMP译码实验结果表明,本架构进行10次迭代译码的吞吐率最高可达约500 Mbps,平均译码延时约为2ms左右。与现有结果相比,本架构在保持软件架构配置灵活性的同时更加有效的兼顾了译码吞吐率和延时性能。     

在LabWindows/CVI中实现计算机并行端口通信

计算机并口在许多用户看来它只能与打印机相连而不能挪作他用,实际上它是一并行通信口,可以与任何符合该通信标准的设备相连。文中介绍了计算机并行端口的内部结构,并利用计算机并行端口实现了虚拟仪器系统与模拟弹控制电路之间的通信。