关键词： 井盖监测   低功耗   防水设计   NB-IoT   LoRa   物联网  

摘要： 各类井盖遍布整个城市,为减少因井盖破损、移位等异常情况对人们的身体、财产造成的危害,笔者设计了一款基于物联网技术的智能井盖监测终端。终端为低功耗设计,使用大容量锂电池供电,防水式结构,安装在井盖背部。终端通过对角度传感器、水浸传感器的数据进行分析,然后依靠物联网通信技术实现对井盖状态的远程实时监测。安装试验结果表明,该终端可以有效监测井盖的异常状态并自动报告,从而使发生异常的井盖能得到及时处理,避免引发安全事故。

关键词： 磁随机存储器   自旋转移矩   自旋轨道矩   存算一体  

摘要： 在大数据时代,传统冯·诺依曼架构在面对海量数据时出现了存储和功耗瓶颈。随着非易失存储器的快速发展,高写入速度、低功耗的磁随机存储器(MRAM)为“存算一体”架构的实现带来了新的曙光。系统地提出了自旋电子器件及其电路结构的技术发展路线,首先介绍已经商业化的Toggle型磁随机存储器(Toggle-MRAM)和自旋转移矩磁随机存储器(STT-MRAM)的基本结构和关键技术;然后介绍自旋轨道矩磁随机存储器(SOT-MRAM)关于无外磁场辅助翻转的重要技术突破;最后总结基于磁隧道结以及新型自旋电子器件的“存算一体”架构和相关应用,并对低功耗计算做出展望。

关键词： 可穿戴式医疗芯片   模拟前端   标准数字工艺   C类反相器  

摘要： 为提高可穿戴式医疗芯片的集成度、降低芯片整体功耗和工艺成本,提出了一种多信号可配置的低功耗模拟前端电路.该电路其主要采用了C类反相器和全互补耗尽区MOS电容技术,设计了集成了带有可配置高通滤波功能的仪表放大器、低功耗可配置增益放大器和带宽可配置的低功耗低通滤波器等模块.该模拟前端电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计,仿真结果表明:功耗为52.8μW,CMRR为76.1 dB,输入参考噪声功率谱密度为3.45μV/sqrt(Hz).

关键词： 薄膜晶体管   低温多晶硅   氧化物半导体   有源矩阵有机发光二极管   液晶显示   低功耗  

摘要： 低温多晶硅-氧化物半导体混合集成(Low temperature polycrystalline silicon and oxide,LTPO)的薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT)背板技术融合了低温多晶硅和氧化物半导体TFT两者的优势,为低功耗、高性能显示以及功能化集成提供了新的发展机遇,获得了产业界和学术界的广泛关注。本文系统地总结和分析了LTPO相关技术与应用的研究进展以及面临的技术挑战。首先,讨论了分别针对液晶显示(Liquid crystal display,LCD)和有机发光二极管(Organic light emitting diode,OLED)显示的LTPO背板的集成方式,进一步总结分析了实现LTPO集成的器件结构和工艺挑战。此外,针对有源矩阵OLED显示,分析了LTPO技术用于设计兼容低帧率和高帧率驱动、具有内部补偿功能的像素电路的优势,以及在超低帧率(如1 Hz)驱动情况下,TFT器件稳定性带来的影响和相关的补偿驱动方法。最后,对LTPO技术进一步发展的可能趋势进行了展望。

关键词： LC振荡   无磁计量   采样频率自适应调整   低功耗  

摘要： 无磁计量技术由于具有诸多优点在现代智能水表中得到广泛应用,其基本原理是LC振荡时电感遇到导体会产生电涡流,加速振荡的衰减过程。向电容与电感注入能量的频率即采样频率,是自适应调整策略的基石,系统功耗与采样频率呈正相关。针对直接在基表叶轮上安装发讯片导致采样频率高,系统功耗增大的问题,提出了无磁计量采样频率自适应调整策略,设计了叶轮式智能水表样机。经试验检测,不同流量点的系统功耗有显著差别,从而可延长电池的使用寿命,对以电池供电的仪表行业有较高的借鉴作用。

关键词： 低功耗   神经网络   实时在线   飞行器  

摘要： 为了满足飞行器实时飞行过程中对大量异构输入数据的信息处理需求,文中提出了一种神经网络,其包括卷积定点滑动核、池化压缩量化核以及全连接压缩融合核,将飞行器异构传感器多路并行数据作为系统的输入,将辨识结果作为系统的输出。卷积滑动窗口核通过排除冗余数据的滑动窗快速实现数据特征的提取;池化压缩量化核使用压缩量化技术来提高系统的执行效率;全连接压缩融合核经删减量化后压缩融合并输出。该设计满足了飞行器对高可靠性、低功耗的在线智能集成需求。使用所提压缩量化方法,准确率最高可达98.54%,压缩率为77.8%,运行速度提升了40倍。

关键词： 蓝牙技术联盟   无线标准   Audio   修订版本   SIG   低功耗  

摘要： 蓝牙5.2增加低功耗同步通道(LE Isochronous Channels)功能来支持LE Audio,提升这个短距离无线标准。还有众多新功能陆续有来。随着LE Audio近期热闹登场,蓝牙技术联盟(SIG)同时采纳蓝牙核心规范5.2修订版本。一旦发布完整的规范,随同修订规范而来的改变将需支持新型的蓝牙音频功能。

关键词： 存内计算   卷积神经网络   静态随机存取存储器比特单元   全耗尽绝缘体上硅   乘积累加   边缘计算  

摘要： 提出了一种新的存内计算架构,用于实现快速与低功耗的卷积神经网络处理。其中主要特点包括:(1)有别于忆阻器与电阻式记忆存储器等架构,文中的计算与储存单位,采用静态随机存取存储器比特单元,如此可以随着工艺的持续微缩而降低面积与功耗。(2)采用先进全耗尽绝缘体上硅工艺,除了享有工艺微缩带来的高速外,全耗尽绝缘体上硅在维持模式下的极低功耗具有明显优势,同时全耗尽绝缘体上硅的良好均匀性也可以减少计算误差。(3)整个架构都是以数字电路完成,不但实现简单,也避免采用在功耗面积速度上都处于瓶颈的模数转换器等电路,也无需考虑各位线上的加法造成的累加误差。基于静态随机存取存储器比特单元,首先提出一种可以在1个时钟周期内完成的纯数字的乘积累加架构,之后基于澳芯公司目前的22 nm全耗尽绝缘体上硅工艺,进行仿真,得到下列结果:(1)每个存储计算的比特单元,具有极佳的漏电,特别在0.4 V的维持状态下,加上特有的反向偏压(+/-2.0 V),功耗可低至同类工艺的75%。(2)从N×N输入矩阵进入存储权重的静态随机存取存储器矩阵内,得到二者的点积结果,速度可达2.5 Ghz以上。并且此结构可以被复制,平行实现该卷积神经网络层所有特征图需要的乘积累加计算,文中的例子,可以提供每秒4.375万亿次的计算能力。(3)完成一层卷积神经网络的计算储存结构,包括周边的位移加法电路,以文中的例子,面积仅需要120×120μm2。由以上结果,此架构非常适合人工智能的边缘计算应用。

关键词： 数字地图模块   数据处理   低功耗   航路规划  

摘要： 数字地图模块主要用于执行与数字地图相关的数据处理和存储任务。该文针对飞机航路规划的技术需求,完成了一种机载地图模块的硬件设计。该模块由基板、电子盘和处理器子卡三部分组成,具有功耗低、处理能力强、存储容量大、存储读写速度快等特点,能够满足实际机载系统的应用需求。

关键词： 数模转换器   电流舵   段间组合  

摘要： 本文设计了一种基于电流舵的13-bits数字模拟转换器(DAC)电路,采用段间组合方式实现了1~1.18V的模拟电压输出,调节步长约为0.133mV,总功耗为2.34mW。此外,电路通过合理设置开关控制信号的交叉点电压,有效减小开关信号毛刺的产生;并可以通过改变电路中R-2R结构中的单位电阻大小,完成输出电压范围的调节,具有一定的实用性。对所设计的DAC电路进行前仿验证,其静态性能和动态性能均较为理想,满足设计要求。