关键词： 多线程   排序算法   程序设计   教学设计  

摘要： 排序是计算机数据处理中的基本操作,对排序算法进行多线程实现,可以利用计算机多核处理器资源,显著提高排序效率。在排序算法多线程教学时往往遇到这样一个困境:学生过去接触的程序都是顺序执行的单任务,对理解和编写多任务执行的程序有一定难度。多线程技术是现代计算机中的重要部分,文章通过化整为零和逐层递进的教学方式,让学生初步理解多线程代码的实现方式,结合经典排序算法,设计并实现多线程排序过程,从而完成多线程排序的教学。

关键词： 智能水表   单片机   NB-Io T   低功耗  

摘要： 介绍了以单片机为核心的低功耗远传水表,该系统以STM32F103C8T6单片机、M5310ANB-IoT模块、霍尔流量传感器、电源控制模块、OneNET平台等对用户用水情况进行检测。该系统在低功耗、低成本的情况下,完成了整个智能水表的整体设计,且功能齐全。对于目前传统抄表效率低、耗时耗力,智能水表又价格昂贵,无法普及的大环境来说,能够有效解决传统水表存在的问题,加快国家现代化进程。

关键词： 光电传感器   硬件加速器   专用处理器   第五代精简指令集架构   现场可编程门阵列  

摘要： IToF深度探测技术是当前主流的3D感知实现方案之一,该技术的核心部件是IToF传感芯片。随着当今社会数字化与智能化进程的加快,各科技领域对IToF传感芯片的需求日益提高,然而IToF传感芯片产能的提升引起了由芯片运行所带来的功耗问题。针对IToF传感器设计一款基于第五代精简指令集架构(RISC-V)的极低功耗专用处理器IToF-miniRV。IToF-miniRV包含支持RV32I指令集、RV32M指令集和自定义IToF型指令的处理器,以及用于加速深度计算和光幅度运算的IToF硬件加速器。将IToF-miniRV处理器与蜂鸟E203、PULPissimo这两款开源的基于RISC-V的超低功耗处理器分别部署在Xilinx Zynq-7000芯片上,进行FPGA资源使用情况和运行功耗的对比实验,结果表明,相比蜂鸟E203和PULPissimo,IToF-miniRV处理器的FPGA资源使用率分别减少5.2和10.9个百分点,运行功耗分别下降37.6%和89.7%。

关键词： STM32   姿态调节装置   低功耗   高可靠性   嵌入式系统  

摘要： 针对现有水下滑翔器姿态调节系统存在的功耗较高和可靠性较低的问题,从降低功耗措施和提高可靠性2个方面着手,重点设计研究了一种基于STM32F103RBT6的新型嵌入式水下滑翔器姿态调节系统。通过对姿态调节系统驱动电源的分时控制以及采取的位置的反馈自纠错措施,设计一种新型的低功耗、高可靠性的姿态调节系统。经过试验测试验证,新型水下滑翔器姿态调节系统能够显著降低滑翔器整机功耗和提高滑翔器航行的可靠性,能够较好满足滑翔器对于远距离无故障续航能力的要求。

关键词： AES   低功耗   密钥扩展   32bit数据路径  

摘要： 本文设计了一款低功耗小面积的AES加密解密器。在使用ECB/CBC/CTR链接算法的条件下,采用了40x32 SRAM方案的密钥存储实现的密钥扩展模块、32bit数据路径实现的改进的AES轮变换结构,有效降低了AES加密解密器的整体面积和加密或解密过程中的动态功耗。在Synopsys平台的设计流程中,采用SMIC 55nm工艺库,50MHz的频率下,优化后的AES加密解密器的面积比未优化的AES降低了46.4%,加密运算时的功耗降低了42.4%,解密运算时的功耗降低了37.8%。

关键词： Libjpeg   龙芯3A   代码优化   SIMD  

摘要： 基于龙芯处理器的体系结构和指令系统,提出代码级和指令级优化方案,提升龙芯系列计算机的图像编码和解码速度。分析Libjpeg编解码算法的并行特性,重复使用龙芯处理器的SIMD加速硬件资源进行数据级并行优化。实验结果表明,JPEG编码速率提高70%左右,解码速率提高200%以上。工作成果已经提交到Libjpeg-turbo的主分支,极大改善了国产龙芯系列计算机中多媒体相关应用的用户体验。

关键词： GIS   ZigBee   GPRS   MSP430   传感器网络  

摘要： 针对自来水管网渗漏检测难度大、供水水压不稳定、水质检测成本高的缺点,提出了一种基于GIS的低功耗供水管网检测系统设计。该系统由数据采集、无线收发、数据监控、数据3D可视化等功能模块组成,使用水流量传感器、余氯传感器、数字压力传感器实现对自来水管网渗漏点、水质、水压的实时检测。ZigBee网络以多跳的方式将数据发送至协调器结点,协调器与GPRS模块通过串口进行通信,将数据通过GPRS网络发送到PC机。使用CampusBuilder软件建立检测区域的3D视图,将导出的模型数据上传至ThingJS在线开发平台,平台通过WebSocket协议实时接收GPRS回传的现场数据,通过3D视图实时显示自来水管网的运行状态。当有异常数据产生时,系统及时发出警报,并指引维护人员到故障点检修。

关键词： NB-IoT   低功耗   STM8L   空气温湿度监测   TPL5010   功耗测试  

摘要： 根据NB-IoT(narrow band internet of things)技术广覆盖、低功耗、低成本的优势,该文研制基于NB-IoT的低功耗温湿度采集器。该采集器以低功耗、性能良好的STM8L微控制器作为主控芯片,搭配低功耗的NB-IOT模组BC28和高精度温湿度传感器SHT20以及具有看门狗功能的低功耗外部定时器TPL5010,定时将MCU从休眠状态唤醒并将数据上传至监测系统,在一定程度上解决传统的GPRS、ZigBee等通信技术功耗大、成本高、组网复杂的问题。为检验系统的可靠性,将采集器置于室内数周进行了空气温湿度实验,实验结果显示其具有较高的可靠性,监测数据有效上传率达99.72%。为测试系统的功耗,通过Fluke8845A数字万用表对采集器进行功耗实验,实验数据显示其功耗较低,可以实现一节锂离子电池供电长达3年以上的目标。

关键词： LoRa   TDMA   温差发电   低功耗  

摘要： 针对传统的高压输电线路巡检方式成本高、难度大、及时性差等问题,设计了一种高压输电线路在线监测系统。系统具有监测高压输电线路中导线连接处温度以及高压输电塔工作状况功能,实现了高压输电线路工况的智能监测。数据采集节点采用STM32系列芯片作为主控芯片,基于LoRa通信距离远、功耗低的优点,结合TDMA方式控制采集节点的休眠与工作,通过温差发电技术进行电量补充,试验结果表明该系统具有低功耗、运行稳定等特点,满足设计的实际需求。