This paper presents an innovative method of technology mapping of the circuits in ALM appearing in FPGA devices by Intel. The essence of the idea is based on using triangle tables that are connected with different configurations of blocks. The innovation of the proposed method focuses on the possibility of choosing an appropriate configuration of an ALM block, which is connected with choosing an appropriate decomposition path. The effectiveness of the proposed technique of technology mapping is proved by experiments conducted on combinational and sequential circuits.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono pomysł reprezentacji treści utworu muzycznego w postaci sygnatury utworu. Sygnatura utworu jest zbiorem leżących na płaszczyźnie wektorów. Każdy wektor skojarzony jest z jednym z dwunastu dźwięków skali chromatycznej. Kierunek wektorów określany jest zgodnie z układem dźwięków podstawowych tonacji durowych w kole kwintowym, a ich długość odzwierciedla częstość występowania poszczególnych dźwięków w utworze muzycznym lub jego fragmencie. W artykule przedstawiono wyniki eksperymentów, w których potwierdzono korelację kształtu sygnatury z charakterem aranżacji kolęd. Brano pod uwagę opracowania tradycyjne oraz jazzujące.
EN
The paper presents the idea of classification of the content of a piece of music based on its signature. The signature is a set of vectors located in the polar coordinate system. Each such vector is associated with one of the tones of the chromatic scale. Their directions are determined by the positions of individual tones comprising the circle of fifths. The lengths of these vectors reflect the number of occurrences of a particular note in a given piece of music or its fragment. Experimental results confirmed that the shape of signature is correlated with the character of the music arrangement. For the purposes of this paper the classical and jazz arrangements have been evaluated.
The paper deals with frequency estimation methods of sine-wave signals for a few signal cycles and consists of two parts. The first part contains a short overview where analytical error formulae for a signal distorted by noise and harmonics are presented. These formulae are compared with other accurate equations presented previously by the authors which are even more accurate below one cycle in the measurement window. The second part contains a comparison of eight estimation methods (ESPRIT, TLS, Prony LS, a newly developed IpDFT method and four other 3-point IpDFT methods) in respect of calculation time and accuracy for an ideal sine-wave signal, signal distorted by AWGN noise and a signal distorted by harmonics. The number of signal cycles is limited from 0.1 to 3 or 5. The results enable to select the most accurate/fastest estimation method in various measurement conditions. Parametric methods are more accurate but also much slower than IpDFT methods (up to 3000 times for the number of samples equal to 5000). The presented method is more accurate than other IpDFT methods and much faster than parametric methods, which makes it possible to use it as an alternative, especially in real-time applications.
One of the main aspects of logic synthesis dedicated to FPGA is the problem of technology mapping, which is directly associated with the logic decomposition technique. This paper focuses on using configurable properties of CLBs in the process of logic decomposition and technology mapping. A novel theory and a set of efficient techniques for logic decomposition based on a BDD are proposed. The paper shows that logic optimization can be efficiently carried out by using multiple decomposition. The essence of the proposed synthesis method is multiple cutting of a BDD. A new diagram form called an SMTBDD is proposed. Moreover, techniques that allow finding the best technology mapping oriented to configurability of CLBs are presented. In the experimental section, the presented method (MultiDec) is compared with academic and commercial tools. The experimental results show that the proposed technology mapping strategy leads to good results in terms of the number of CLBs.
The main goal of the paper is to present a logic synthesis strategy dedicated to an LUT-based FPGA. New elements of the proposed synthesis strategy include: an original method of function decomposition, non-disjoint decomposition, and technology mapping dedicated to configurability of logic blocks. The aim of all of the proposed synthesis approaches is the sharing of appropriately configured logic blocks. Innovation of the methods is based on the way of searching decomposition, which relies on multiple cutting of an MTBDD diagram describing a multi-output function. The essence of the proposed algorithms rests on the method of unicoding dedicated to sharing resources, searching non-disjoint decomposition on the basis of the partition of root tables, and choosing the levels of diagram cutting that will guarantee the best mapping to complex logic blocks. The methods mentioned above were implemented in the MultiDec tool. The efficiency of the analyzed methods was experimentally confirmed by comparing the synthesis results with both academic and commercial tools.
Purpose: Presentation of the results of clinical study on new supplementary method applied in the physical rehabilitation of patients who underwent total hip arthroplasty. The standard rehabilitation program was supplemented with the lower limb loading symmetry training based on the follow-up posturography with an adaptively modified visual biofeedback, performed on a double plate posturographic platform. Methods: The research involved 60 randomly selected patients included in prospective and comparative clinical study in the scheme of the parallel groups. The subjects were divided into two groups comprised of 30 patients each. In both groups a conventional 21-day rehabilitation was carried out. Additionally, in experimental group the limb loading symmetry restoration training based on the follow-up posturography with an adaptively modified biofeedback was implemented. The biofeedback coefficient reflected the distribution of loading exerted on a given patient’s legs and was evaluated during the static posturography examinations carried out before each symmetry training session. Results: The eyes-open static posturography examinations indicated significant improvement in the lower limb loading symmetry in 29 (97%) patients from the experimental group ( p = 0.000003). In the control group, such an improvement was observed in 20 (67%) patients ( p = 0.034796). In the eyes closed examinations correction in the limb loading symmetry was evident in 23 (77%) patients from the experimental group ( p = 0.000247) and 18 (60%) patients from the control group ( p = 0.043327). Conclusions: Significant improvement in the lower limb loading symmetry was observed in patients who underwent rehabilitation supplemented with the herein discussed training method.
Quality of energy produced in renewable energy systems has to be at the high level specified by respective standards and directives. One of the most important factors affecting quality is the estimation accuracy of grid signal parameters. This paper presents a method of a very fast and accurate amplitude and phase grid signal estimation using the Fast Fourier Transform procedure and maximum decay side-lobes windows. The most important features of the method are elimination of the impact associated with the conjugate’s component on the results and its straightforward implementation. Moreover, the measurement time is very short ‒ even far less than one period of the grid signal. The influence of harmonics on the results is reduced by using a bandpass pre-filter. Even using a 40 dB FIR pre-filter for the grid signal with THD ≈ 38%, SNR ≈ 53 dB and a 20‒30% slow decay exponential drift the maximum estimation errors in a real-time DSP system for 512 samples are approximately 1% for the amplitude and approximately 8.5・10‒2 rad for the phase, respectively. The errors are smaller by several orders of magnitude with using more accurate pre-filters.
The main purpose of the paper is to suggest a new form of BDD - SMTBDD diagram, methods of obtaining, and its basic features. The idea of using SMTBDD diagram in the process of logic synthesis dedicated to FPGA structures is presented. The creation of SMTBDD diagrams is the result of cutting BDD diagram which is the effect of multiple decomposition. The essence of a proposed decomposition method rests on the way of determining the number of necessary ‘g’ bounded functions on the basis of the content of a root table connected with an appropriate SMTBDD diagram. The article presents the methods of searching non-disjoint decomposition using SMTBDD diagrams. Besides, it analyzes the techniques of choosing cutting levels as far as effective technology mapping is concerned. The paper also discusses the results of the experiments which confirm the efficiency of the analyzed decomposition methods.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono oryginalny dekompozycyjny algorytm kodowania stanów wewnętrznych automatów skończonych, który ukierunkowany jest na minimalizację poboru mocy. W kolejnych krokach następuje podział grafu stanowiącego probabilistyczny opis automatu realizowany za pomocą zmodyfikowanego algorytmu Kernighana-Lina. Wyniki eksperymentów wskazują, że opracowana metoda kodowania prowadzi do redukcji poboru mocy oraz zmniejszenia powierzchni układu.
Elementem składowym układów CPLD są bloki logiczne typu PAL. W blokach tych występuje element XOR, który umożliwia efektywne wykorzystanie zasobów struktury programowalnej. W artykule przedstawiono oryginalną metodę dekompozycji zespołu funkcji opisanego za pomocą MTBDD ukierunkowaną na wykorzystanie elementu XOR. Istota dekompozycji polega na modyfikacji pierwotnej postaci diagramu MTBDD polegającej na wprowadzeniu atrybutów negacji w obszarze krawędzi znajdujących się na poziomie linii cięcia diagramu. Pozwala to na ograniczenie liczby węzłów odciętych, co prowadzi do zmniejszenia liczby wyjść bloku związanego.
EN
Most CPLD’s PAL type macrocells include XOR element which is able to use programming resources more efficiently. This paper shows the original decomposition of multi-output functions described by MTBDD oriented to XOR element. The idea of decomposition is based on the modification of the initial MTBDD and the supplementation of negation attribute within the area of edges leveled in the cutting area line. It enables to reduce the number of cut nodes and bound set outputs. The negation of suitable edges related to the negation attribute is realized in the proposed solution with the use of XOR element.
The article presents a number of posturographic methods enabling objective postural symmetry assessment in patients undergoing rehabilitation after total hip replacement surgery. The key goal of such rehabilitation is fast restoration of a proper body weight distribution. The postural symmetry measures proposed in the article enable generalized quantification of the CoP (Center of Pressure) trajectories measured during standard static posturography diagnostics and the so-called follow-up posturography examination. The follow-up posturography is a relatively new but promising method of physical rehabilitation. All of the herein discussed posturographic measures have been designed specifically to quantify postural symmetry either in a standing and relaxed upright position, in the absence of any deterministic external stimulation (static posturography) or in the presence of a visual biofeedback stimulation enforcing the coordinated slow swaying movements of the body (the follow-up posturography). The experimental results presented in this paper constitute the outcome of the long-term cooperation between the Institute of Electronics of the Silesian University of Technology and the Silesian Rheumatology and Rehabilitation Hospital. The usefulness of the proposed postural symmetry measures has been verified in a series of clinical trials carried out in a selected group of patients undergoing rehabilitation after total hip replacement surgery.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono oryginalną metodę sprzętowej realizacji algorytmów sterowania bitowego zgodną z normą IEC61131-3. Zaproponowane przekształcenia, oparte o rachunek zbiorów oraz grafy, pozwalają na translację oryginalnej postaci programu sterowania do postaci w pełni zgodnej z oryginałem, dającej się jednak sprzętowo realizować za pomocą architektury dwutaktowej. Zastosowanie opisanej metody umożliwia wydajną sprzętową realizację sterowania bitowego, przedstawionego w ustandaryzowanym języku programowania LD, w układach FPGA.
EN
In the paper there is presented a procedure for the implementation of control algorithms for hardware-bit compatible with the standard IEC61131-3. Described transformation based on the sets calculus and graphs, allow for translation of the original form of the control program to the form in full compliance with the original, giving the architecture represented by two tick. The use of this procedure enables the efficient implementation of the control bits in the FPGA using a standardized programming language LD.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono nowatorską metodę asynchronicznej wymiany danych pomiędzy modułami lokalnie synchronicznymi w systemie GALS. Metoda ukierunkowana jest na minimalizację poboru mocy w złożonych układach kompresji sygnału obrazu oraz sygnału wizyjnego. Rozwiązanie polega na implementacji modułów nadrzędnych dla poszczególnych bloków kodera, które wyposażone są w interfejsy asynchroniczne umożliwiające blokowanie lokalnego sygnału zegarowego. W artykule zaprezentowano wyniki eksperymentalne otrzymane po zastosowaniu przedstawionej metody w układzie kodera Motion JPEG2000.
EN
In the paper there is presented a novel method of asynchronous data exchange between locally synchronous blocks of a GALS system. The method is oriented toward the minimization of power consumption within complex image or video compression designs. The solution is based on implementation of the asynchronous modules for individual functional blocks of the encoder, which are equipped with asynchronous interfaces and enable gating of a local clock signal. In the article there are presented experimental results obtained after adopting the method in the Motion JPEG2000 encoder design.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This article presents a device that allows loading a program into a signal processor’s memory and its execution without the need to use a computer and a specialized environment. The device allows to program a DSP with a file from a USB stick memory and exchange data from the DSP with the computer through the USB interface. The device can be applied in all industries where microprocessors are used and where the access to a computer or expensive programming environments is limited. The benefits of the device are as follows: faster action, no software license necessary, smaller size of the equipment (greater mobility), universal compatibility with different environments and interfaces, real-time processing, easy manufacturing and configuration.
PL
W artykule zaprezentowano urządzenie, które umożliwia załadowanie programu do pamięci procesora sygnałowego i jego wykonywanie bez potrzeby używania komputera i specjalistycznego środowiska. Urządzenie umożliwia programowanie procesora plikiem z pamięci USB oraz wymianę danych procesora z komputerem poprzez interfejs USB. Urządzenie może być wykorzystane w każdej gałęzi przemysłu, gdzie są wykorzystane mikroprocesory, a szczególnie w warunkach, gdzie nie zawsze możliwy jest dostęp do komputera czy drogich środowisk programistycznych. Korzyści z zastosowania urządzenia to przyspieszony czas działania, brak konieczności zakupu licencji na oprogramowanie, mniejsze gabaryty używanego sprzętu (większa mobilność), uniwersalność współpracy z różnymi środowiskami i interfejsami, praca w czasie rzeczywistym, łatwość wykonania i konfiguracji.
Fast and accurate grid signal frequency estimation is a very important issue in the control of renewable energy systems. Important factors that influence the estimation accuracy include the A/D converter parameters in the inverter control system. This paper presents the influence of the number of A/D converter bits b, the phase shift of the grid signal relative to the time window, the width of the time window relative to the grid signal period (expressed as a cycle in range (CiR) parameter) and the number of N samples obtained in this window with the A/D converter on the developed estimation method results. An increase in the number b by 8 decreases the estimation error by approximately 256 times. The largest estimation error occurs when the signal module maximum is in the time window center (for small values of CiR) or when the signal value is zero in the time window center (for large values of CiR). In practical applications, the dominant component of the frequency estimation error is the error caused by the quantization noise, and its range is from approximately 8×10-10 to 6×10-4.
W artykule przedstawiono metodę oceny symetrii postawy wykorzystującą stabilografię ze wzrokowym sprzężeniem zwrotnym – zwaną stabilografią nadążną. Parametrami określającymi stopień symetrii są odchylenia standardowe składowych х, у różnicy nadążnej trajektorii stabilograficznej zarejestrowanej dla lewoskrętnego bodźca wzrokowego i odbicia lustrzanego względem osi rzędnych trajektorii nadążnej zmierzonej dla bodźca prawoskrętnego.
EN
The paper presents a method for postural symmetry assessment utilizing posturographic examination with visual feedback stimulation, known as the follow-up posturography. Parameters quantifying the degree of symmetry are the standard deviations of x, у components of a difference signal obtained from subtracting the mirror image of the follow-up trajectory acquired for clockwise visual stimulation, with Y being the axis of reflection, from the follow-up trajectory measured during the counterclockwise visual stimulation.
Tematem artykułu jest dopasowanie technologiczne do bloków LUT, zawartych wewnątrz struktury FPGA na etapie dekompozycji. Problem ten został sprowadzony do doboru konfiguracji liczby wejść bloku LUT. Dobór liczby wejść jest skojarzony z doborem odpowiedniej liczności zbiorów związanych podczas dekompozycji. Dla reprezentacji funkcji w postaci diagramów BDD liczność odpowiednich zbiorów zależy od doboru linii cięcia. W artykule zaproponowano nową technikę wyznaczania efektywności dopasowania technologicznego (wybór linii cięcia), poprzez wprowadzenie parametru δ zależnego od liczności zbioru związanego, liczby funkcji wiążących oraz liczby niezbędnych bloków LUT. Dobór odpowiedniej dekompozycji jest uzależniony od wartości uzyskiwanego parametru δ. Artykuł zawiera wyniki eksperymentów ukazujące przydatność opisywanych metod.
EN
The topic of the article is concerned with technological mapping for LUT blocks included inside the FPGA structure during decomposition. This problem focuses on the configuration choice of the number of inputs of a LUT block. The choice of the number of inputs is connected with the choice of appropriate number of bound sets while carrying out decomposition. For function representation in the form of BDD diagrams, the number of appropriate sets depends on the choice of cutting lines. The authors have suggested an innovative technique of determining efficiency of technological mapping (the choice of a cutting line). It can be carried out by introducing δ parameter which depends on the number of a bound set, the amount of bound functions, and the number of essential LUT blocks. The choice of an appropriate decomposition makes it conditional on the value of an obtained δ parameter. The article includes the results of the experiments showing the effectiveness of presented methods. The results were compared with other algorithms known from literature as far as the number of necessary logic blocks for carrying out of the structure and the numbers of levels obtained are concerned.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano metodę oceny i wspomagania rehabilitacji osób z zaburzonym stereotypem postawy, ze szczególnym uwzględnieniem dysfunkcji dolnej partii układu kostno-mięśniowego. Przedstawiana metoda wykorzystuje dwa zagadnienia. Po pierwsze, przedstawiono sposób obiektywnej oceny stanu pacjenta, który sprowadza się do odpowiedniej parametryzacji trajektorii stabilograficznej. Drugie zagadnienie wiąże się z opracowaniem i badaniem skuteczności nowej metody adaptacyjnej rehabilitacji, wykorzystującej platformę stabilograficzną z biologicznym sprzężeniem zwrotnym. W artykule przedstawiono również wyniki badań klinicznych.
EN
The examination and rehabilitations system for patients with disturbed stereotype of postures especially with dysfunction of lower part of musculoskeletal system is presented. The proposed method is based on two ideas. The method of objective assessment of condition of patient posture is proposed at first. The goal is achieved by posturographic trajectory analysis with the use of proposed methods. The second idea involves the development and evaluation of the new, adaptive rehabilitation method that uses posturographic platform with biofeedback. The results of clinical experiments are presented too.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano oryginalny sposób oceny symetrii postawy oparty na analizie kształtu trajektorii stabilograficznej uzyskiwanej w trakcie testu stabilografii nadążnej. Opracowany w ramach współpracy Politechniki Śląskiej ze Śląskim Szpitalem ReumatologicznoRehabilitacyjnym test stabilografii nadążnej wykorzystywany jest w rehabilitacji osób po endoprotezoplastyce stawu biodrowego i bezpośrednio związany jest z procesem kształtowania prawidłowego stereotypu postawy. Zaproponowana metoda oceny symetrii postawy oparta jest na kwantyfikacji stopnia symetrii bilateralnej oraz obrotowej trajektorii rejestrowanej w trakcie testu stabilografii nadążnej.
EN
The article presents a novel method of postural symmetry quantification based on shape analysis of COP (Center Of Pressure) trajectories measured during the follow-up posturography test session. The test itself is a result of mutual cooperation between Silesian University of Technology and Silesian Rheumatology and Rehabilitation Hospital. It’s main purpose is to support the process of restoration of optimal bilateral body weight distribution during the rehabilitation of patients that underwent alloplastic hip surgery. The symmetry quantification approach proposed in this paper utilizes bilateral and rotational symmetry measures calculated for the COP trajectories registered during the follow-up posturography test sessions conducted on a daily basis as part of the rehabilitation program.
Artykuł koncentruje się wokół dekompozycji wielokrotnej i sposobów jej realizacji z wykorzystaniem BDD. Jego celem jest przedstawienie strategii dekompozycji prowadzącej do minimalizacji liczby warstw logicznych. Zaproponowana strategia dekompozycji wykorzystuje dekompozycję wielokrotną pozwalającą na wyszukiwanie w jednym kroku dekompozycji kilku bloków związanych. W artykule przedstawiono wyniki eksperymentów uzyskanych przedstawioną metodą i porównano je z wynikami otrzymanymi wykonując dekompozycję innymi akademickimi narzędziami programowymi.
EN
The article relates to the problem of partition of the combinational circuit between LUT blocks which are included inside the FPGA structure. Decomposition is the mathematical model of such a partition. The authors focus on one of the complex decomposition – multiple decomposition. According to the authors of the article, the strategy based on multiple decomposition should lead to obtain logic structures which have relatively small number of logic levels. Therefore, the main goal of the article is to present a decomposition strategy leading to gain the structures with good dynamic properties. The paper also focuses on the techniques of acquiring multiple decomposition using BDD. Function representation, in the form of BDD, leads to the minimalization of the synthesis time. The article presents the results of the experiments for described decomposition strategy.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.