关键词： 自动化功能   检测实验室   实时操作系统   信息技术   华龙   龙芯   数据采集系统   自主可控  

摘要： 深圳华龙讯达信息技术股份有限公司是专精特新"小巨人"企业,专注于为工业企业提供自主可控的新型PLC和工业自动化平台等产品。华龙讯达研制的JICPLC8010基于龙芯中科3A5000处理芯片,采用龙芯中科Lo0ng0S实时操作系统。华龙讯达开发的开放工业自动化平台将工业数据采集系统、SCADA、HMI等多种工业自动化软件进行原生融合,为企业工业云平台构建工业自动化功能底座。

关键词： 逐次逼近型模数转换器   伪C-2C   复合单边开关切换策略   动态比较器  

摘要： 针对传统SAR ADC电容面积大、功耗高的问题,提出一种基于伪C-2C混合结构DAC的10位低功耗SAR ADC。设计基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,采用伪C-2C与权重电容混合结构来降低整个DAC所需的单位电容数和ADC的功耗;使用一种新型的单边开关切换策略来降低DAC的非线性,进一步降低功耗。以栅压自举开关作为采样开关来提高电路线性度;通过无预放大动态比较器保持ADC的静态功耗为零,并对传统的动态比较器进行优化,使其在无预放大的情况下具有较小的输入噪声。采用异步时序逻辑使ADC在低功耗的同时保持较高的转换速率。电路在Cadence平台进行仿真验证,仿真结果表明,DAC电容阵列线性度及比较器精度符合ADC应用需求,整体电路实现逐次逼近功能,在7.7MS/s的采样速率下,平均功耗仅为96μW。

关键词： 电池寿命   电流测量   低功耗  

摘要： 阐述对于电池供电的低功耗产品,给出一种电池寿命评估方法。电池供电的低功耗产品的待机电流和工作电流一般相差较大,分别采用万用表和示波器测量产品的待机电流和工作电流,测量工作电流时借助示波器使用电阻取样法进行测量,获取产品工作时的动态电流,对电流曲线进行积分得到产品单次工作能耗,然后根据电池容量进行电池寿命评估。为了提高评估的准确性,对采样电阻的阻值进行校准,同时消除示波器的偏移误差和增益误差。

关键词： 传感器网络   低功耗广域网   节能通信方案  

摘要： 本文首先探讨了低功耗广域网技术(LPWAN)与传感器网络的集成,关注LoRa、Sigfox、NB-IoT及其优势,然后介绍了Zigbee、MQTT和CoAP等通信协议。最后,重点深入研究节能通信解决方案,包括负载循环、睡眠调度和数据聚合。通过这些策略,实现传感器网络能耗的优化,同时确保高效的数据传输。通过评估节能通信技术对网络性能的影响,体现出其在实现可持续和可扩展的传感器网络部署方面的重要性。

关键词： 华中8型数控系统   无线电子手轮   跳频   低功耗  

摘要： 数控系统标配有线电子手轮,由于连接线约束,导致使用过程存在诸多不便,尤其大型龙门机床。为此,基于无线射频技术,开发面向华中8型数控系统的一种低功耗、高可靠性无线电子手轮。进行整体方案设计,接着完成信号采集电路、信号传输电路及软件模块的开发,最后开展无线电子手轮的功能测试与验证。相关测试结果表明:无线电子手轮具备了有线电子手轮的全部功能,操作方便,稳定可靠,工程应用价值较好。

关键词： 里所编码   低功耗设计   专用集成电路   逻辑综合  

摘要： 为解决里所(Reed-solomon,RS)编码的低功耗设计,从系统架构、RTL级、门级等不同设计层级进行分析,并在专用集成电路(Application specific integrated circuit,ASIC)设计中加以实践。基于低功耗设计将前端RTL级设计与后端IC设计结合起来,研究能实现RS编码功能的芯片。在系统架构层,针对RS编码算法中伽罗华域的乘法运算在硬件实现时存在数据运算量大、消耗功耗大等问题,提出基于乘法器因子矩阵的方法对RS编码算法进行优化,通过将乘法运算转化为减法运算等方式减少数据运算量,从而降低功耗。在RTL级和门级层面,分别在逻辑综合和后端实现中加以约束来实现低功耗设计,总体功耗可以降低60%左右。解决了因IC芯片功耗过高导致芯片性能下降,从而影响芯片正常工作等问题,为集成电路工艺提供了新的发展方向。

关键词： 高速度   高精度   电压-时间混合域   锁存器   级间冗余技术  

摘要： 近年来,随着5G通信技术以及物联网技术的兴起,人们对高速、低功耗ADC的需求日益增长,对其性能要求也越来越高,传统SAR ADC结构为实现高转换速度需要以降低转换精度为代价,目前同时实现高速度和高精度仍是其设计难点。为实现高性能SARADC设计,本文基于电压-时间混合域量化结构,采用2bits/cycle技术,以锁存器为辅,有效减小单个比较周期所需时长。采用级间冗余技术,通过数字逻辑提供0.5位冗余并使第2级时间域的量化精度提升0.5位。本文基于TSMC65-nmCMOS工艺进行电路设计,最终实现1GS/s采样率、8.5比特量化位数、功耗为3.6m W、SNDR为49.89dB,Fo M为14.1 fJ/conv.-step的高速低功耗SAR ADC的设计。

关键词： 逐次逼近   模数转换器   低功耗   数模混合集成电路   比较器  

摘要： 目前逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)已经成为低功耗数模混合集成电路中模数转换器的首选架构,其中的核心模块—高性能比较器的功耗大小直接决定了SAR ADC的整体功耗。文章从低功耗SAR ADC系统出发,聚焦高性能低功耗电压域和时间域比较器的发展历程与最新研究进展,总结了通过优化SAR逻辑实现低功耗比较器的技术方法。该综述为数模混合电路设计者了解并掌握SAR ADC中高性能低功耗比较器技术提供有力参考。

关键词： 快速核酸检测仪   温度参数   无线温度采集器   低功耗   校准  

摘要： 新冠病毒的全球蔓延,催生快速核酸检测仪的发展,从而提出快速核酸检测仪的计量校准需求。温度控制在快速核酸检测仪的基因扩增过程中起着关键作用,由于其升降温速度快,比常规的PCR仪对温度的控制要求更高,从而对其温度参数的计量校准提出新的要求。该文通过对目前市上使用较多的两种试剂孔结构的快速核酸检测仪模型仿真,采用高精度温度传感器,通过低功耗高速数模转换设计、模块对接与协同集成、数据存储与保护设计、供电系统与能耗分配优化、无线传输模块设计与接口调试,成功研制锥形孔型和扁平孔型无线温度采集器,能独立完成温度数据采集、ADC转换和无线传输的功能。通过PC专用校准软件开发实现对实时荧光PCR快速核酸检测仪温度参数的校准。校准装置经计量检测和试验验证,温度测量最大允许误差为±0.1℃,最高采集频率为10Hz,满足快速核酸检测仪校准的要求。

关键词： 差分延迟链   游标自定时环(STR)   FPGA   边沿检测   时间数字转换器(TDC)  

摘要： 随着集成电路工艺的发展和集成度的提高,电路延时显著降低,传统的时间数字转换器(TDC)的研究趋向于兼具高分辨率和高精度的电路设计。近年来,摩尔定律逐渐失效,物联网大背景下轻量化,微型化,低功耗的边缘设备得到了飞速发展,用于片上延时测量的微型化TDC的研究重点逐步转向高精度的低功耗设计。基于Xilinx Virtex-6 XC6VLX240T现场可编程门阵列(FPGA)开发平台,提出了一种以游标自定时环(vernier self timing ring,VSTR)代替直接计数法的粗测结构,和两条对称的延迟链组成的细测结构。通过边沿重合检测单元和锁存单元将粗测结构的游标STR与细测的对称延迟链结合,设计结果表明该结构量程可达到491 ns,分辨率为14.8 ps,最高精度为12.9 ps,功耗为0.068 W,说明了提出的两级差分结构具有高精度低功耗的特点。