关键词： CMOS高速图像传感器   锁相环   快速锁定   低功耗   开关控制逻辑电路  

摘要： 设计了一款用于高速图像传感器的可自调节、加速补偿CMOS电荷泵锁相环电路,通过在传统锁相环电路拓扑中,附加"双模式"逻辑时控的、低功耗加速充电补偿模块,实现了锁定时间与功耗的双重优化。基于180nm/1.8 V CMOS工艺完成锁相环的电路设计和性能仿真,结果表明,基于所提出的加速补偿方案,改进后的锁相环可有效满足图像传感器对低功耗、高速、高频和低噪声输出特性的需求。在输入频率为1 GHz的参考信号时,压控振荡器可达到0.55~2.82 GHz,即2.27 GHz的频率范围,相位噪声为-98.149 dBc/Hz@1 MHz,锁定时间缩短至5.2μs,整体功耗仅为1.98 mW,同时输出的抖动噪声可低至2.81μV/√Hz@1MHz,多个性能指标优于所对比的同类锁相环电路。

关键词： 土壤墒情   LoRa   低功耗   监测系统  

摘要： 为了解决土壤墒情监测系统中存在通信距离受限、功耗大、无法组网的问题,研制了一种基于LoRa的农田土壤墒情监测系统,进行土壤墒情监测信息的远程传输、控制、显示。将土壤水分传感器采集到的墒情数据通过LoRa通信模块上传至网关,网关汇集数据后再传输到远程监测平台,形成了一套监测范围广、低功耗、灵活组网而且远距离通信的农田土壤墒情监测系统。该系统提高了土壤墒情监测的工作效率,适用于户外大面积农田的数据监测与采集站点多的场景,为土壤墒情自动化远程监测提供一种新的技术方案。

关键词： SAR ADC   全动态比较器   分段式数模转换器   低功耗  

摘要： 本文提出了一种10位低功耗逐次逼近型(Successive Approximation Register,SAR)模数转换器。电路采用分段式电荷型数模转换器和全动态比较器,使得本设计在同等采样速率下具有更高分辨率及更低功耗,同时具有良好的线性度和较广的输入范围。本设计采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,电源电压为1.2V,采样速率为6MS/s。仿真结果表明,ADC的SFDR为81.5dB,SNDR为59.9dB,其能达到9.65bit分辨率,且功耗仅为0.091mW。

关键词： 输出功能   定时器   Timer   超低功耗单片机   寄存器   引脚  

摘要： 20脚的MSP430G2553单片机需使用定时器的比较输出功能时,优先选择Timer1_A3o Timer1_A3定时器有3个捕获/比较模块,它们各分配有2个P2口引脚,如表1所示。通过配置GPIO口的P2SEI寄存器,可选择其中一个引脚实现比较输出。

关键词： 流水线技术   消息集聚技术   通信队列   线程切换   依赖环  

摘要： 多线程技术在电力终端多核芯片的广泛应用,使电力终端系统的系统通信时间显著上升,电力应用的线程数也随之增加,线程间通信更加频繁。针对系统通信时间开销问题和线程间开销问题,首先引入通信流水线技术,通信流水线技术能让相同线程内的通信和运算同时工作,同时还可以降低通信传输时间;此外引入消息集聚技术将通信通道集聚,以提高单位时间数据传输量并减少通信次数。为降低线程切换次数及减少系统同步时间,引入通信队列技术;然而,线程间的依赖关系会影响通信队列技术的使用,最后提出一种面向依赖环的优化方法,该方法能够有效解决依赖环带来的限制,并提升通信队列利用率及线程间通信效率。

关键词： 近似计算   物联网   低功耗   乘法器  

摘要： 随着物联网的快速发展,智能终端设备在硬件资源和供电上受到较强限制,迫切需要低功耗的新型运算单元。针对运算单元功耗高的问题,提出了一种基于近似压缩器的低功耗近似乘法器,用于图像处理、深度学习等可容错应用领域。实验结果表明,相比于现有近似乘法器,该近似乘法器降低了30.70%的功耗和26.50%的延迟,节省了30.23%的芯片面积,在功耗延迟积(PDP)和能量延迟积(EDP)方面均优化了43%以上。在计算精度方面同样具有一定优势。最后,在图像滤波应用中验证了该近似乘法器的有效性。

关键词： 自动振幅控制   快速起振   低功耗   晶体振荡器  

摘要： 本文基于0.13um CMOS工艺,在1.9V电源电压下,实现了在32768Hz下177ms左右的快速启动时间,振幅稳定后,平均工作电流为755nA,降低了电路的总体功耗。在本文电路中,晶体振荡器采用皮尔斯结构,用幅度自动控制(AAC)反馈方法,持续监测振荡器的输出摆动振幅,有效地降低了整体功耗。

关键词： Virtualization   Virtual machine monitors   Hardware   Synchronization   Multithreading   Spinning   Degradation   Multi-threading   virtualization   overhead   performance   guidelines   classification  

摘要： Despite great advancements in hardware-assisted virtualization of the x86 architecture, certain workloads still suffer significant overhead. This article dissects said overhead in the context of multi-threading. We describe the state-of-the-art, pinpoint challenges, and suggest improvements, aiming to provide a valuable reference to developers and users of virtualization systems alike. We study the virtualization overhead of the PARSEC and SPLASH2X multithreaded benchmarks in a variety of scenarios using a state-of-the-art system. Through controlled experiments, source code analysis and literature review, we quantify the virtualization overhead multithreading still induces and link it to its root causes, after which we suggest possible mitigation strategies. Multithreading still induces high virtualization overhead, mainly caused by synchronization, spinning at user level and NUMA management. The overhead is diverse in nature and embodiment as it is a function of many system and workload properties. System-level solutions are feasible, but often imply difficult trade-offs. Systematic workload optimization is a promising alternative.

关键词： 校正   NB-IoT技术   低功耗   实时监测   燃气井  

摘要： 为了促进对燃气井的统一检测管理,确保井中燃气管道的安全以及减少管道日常检查中人力物力的消耗,设计了一种基于窄带物联网的低功耗燃气井实时监测系统。该系统实现了对燃气井中泄漏的可燃气体浓度、温湿度、井盖状态的实时监测,利用NB-IoT技术将检测到的信息无线传输到云端平台,以及将相关数据集中存储管理,并在应用端实时显示。由于燃气井中的工作环境比较恶劣,温湿度变化对可燃气体传感器正常工作会产生干扰,因此系统采取了一种校正方法来补偿环境因素对可燃气体传感器测量结果的影响。实验结果表明该系统具有低功耗、使用寿命长、运行稳定等特点,实现了对燃气井中泄漏的可燃气体浓度等数据的实时监测。

关键词： 刮板输送机   LoRa   无线控制装置   STM32   低功耗  

摘要： 针对采煤工作面刮板输送机的特点和作业环境的特殊性,在现有的有线控制装置的基础上,设计了一种刮板输送机无线控制装置;装置分为无线手持终端和无线固定终端,无线通信采用基于LoRa技术的低功耗长距离射频模块,控制器采用STM32低功耗微处理器,两终端利用无线通信方式实现对刮板输送机的控制;阐述了总体设计方案和软硬件的实现。试验表明:装置可靠性、灵敏度高,补充了对刮板输送机的控制方式。