Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: układy specjalizowane

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Analiza i synteza specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie

Kawalec P.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

2009

z. 68

3-149

W pracy przedstawiono nowe podejście do projektowania specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie. Polega ono na zastosowaniu do tego celu języków opisu sprzętu HDL oraz programowalnych struktur logicznych. We wstępie pracy uzasadniono, że powrót do sprzętowej realizacji algorytmów modelowania sterowania pozwoli uzyskać znaczne przyśpieszenie działania układów oraz uzyskać poprawę wskaźników bezpiecznościowych i niezawodnościowych. Uwzględniając zasoby współczesnych struktur programowalnych, możliwa jest realizacja jednoukładowych sterowników lokalnych i obiektowych. Wskazano, że jak dotychczas, nowe metody analizy i syntezy układów cyfrowych nie znalazły swojego odzwierciedlenia w metodyce projektowania układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie. W rozdziale 2 przedstawiono metody i narzędzia projektowania specjalizowanych układów cyfrowych. Po dokonaniu przeglądu programowalnych struktur logicznych, wskazano, że realizacja układów specjalizowanych w tych strukturach pozwala na połączenie zalet sprzętowych i programowych metod realizacji algorytmów sterowania i przetwarzania danych. Przedstawiono podstawowe cechy języków opisu sprzętu, wskazując na szczególną˛ przydatność języka VHDL do specyfikacji układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie. Ponieważ obecnie brak jest systemu komputerowego projektowania jednego producenta, dokonano przeglądu pakietów wspomagania komputerowego, wybierając te, które, po zintegrowaniu, będą najlepszym systemem projektowania komputerowego. Dokonano przeglądu stanowisk uruchomieniowych dla prototypów układów. W rozdziale 3 przedstawiono metodykę projektowania specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie, obejmującą specyfikację, syntezę, implementację i prototypowanie tworzonych układów. Pokazano, że do specyfikacji takich układów szczególnie przydatne są grafy sterowania, w tym grafy hierarchiczne, natomiast specyfikacje˛ złożonych układów najlepiej przeprowadzać metodą strukturalną w postaci bloków hierarchicznych. Wskazano na konieczność stosowania mechanizmów automatycznej syntezy i implementacji układów specjalizowanych w strukturach FPGA. Przedstawiono proces weryfikacji prototypów układów na stanowiskach uruchomieniowych. Rozdział 4 poświęcony jest sprzętowym generatorom liczb pseudolosowych zbudowanych na LFSR-ach. Przedstawiono podstawowe metody generowania liczb losowych, wskazując na zalety rozwiązań sprzętowych. Wykorzystując generatory zbudowane na dwóch LFSR-ach opracowano i zbudowano szesnastokanałowy generator liczb pseudolosowych w strukturze FPGA. Na podstawie zbudowanego generatora wielokanałowego, opracowano sprzętowe generatory o zadanym rozkładzie. Szczegółowo omówiono generatory o rozkładach wykładniczym i normalnym. W rozdziale 5 przedstawiono układy arytmetyki stochastycznej, tworzące funkcjonalnie pełny zbiór. Szczególną uwagę˛ poświęcono budowie stochastycznych układów dzielących oraz komparatorów stochastycznych. Przedstawiono wyniki weryfikacji działania układów stochastycznych. Rozdział 6 poświęcony jest specjalizowanym układom modelowania i sterowania ruchem drogowym. Na przykładzie reprezentatywnych układów sterowników lokalnych, sterowników obszarowych oraz układów detekcji, klasyfikacji i przetwarzania danych o pojazdach, stosując opracowaną metodykę, pokazano proces projektowania specjalizowanych układów. Zastosowano specyfikację poszczególnych algorytmów z wykorzystaniem edytora grafów przejść automatów skończonych FSM, w postaci grafów hierarchicznych. Natomiast specyfikację całego układu przeprowadzono w edytorze schematów blokowych BDE, w postaci hierarchicznej struktury blokowej. Weryfikację poprawności zbudowanych algorytmów oraz poprawności ich specyfikacji przeprowadzono w postaci symulacji funkcjonalnej oraz symulacji czasowej. Otrzymane wyniki wykorzystania zasobów struktur FPGA oraz parametry czasowe i niezawodnościowe, w pełni potwierdziły celowość realizacji tych układów w postaci specjalizowanej. Dodatkowym argumentem przemawiającym za zastosowaniem opracowanej metodyki projektowania specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie, jest możliwość budowy sprzętowych modeli ruchu sterowanego na skrzyżowaniach, ciągach i obszarach miasta.

The paper presents a new approach to designing of specialised traffic modelling and control systems in transport. It consists in application of hardware description languages HDL and programmable logical structures for the abovementioned purpose. The introduction of the paper substantiates that return to hardware realization of modelling of control algorithms will allow for significant acceleration of system operation, as well as for improvement of safety and reliability coefficients. Taking into consideration the resources of current programmable structures, it is possible to realise single-system local and object controllers. It has been indicated that so far, new methods of analysis and synthesis of digital systems have not been reflected in the methodology of designing of specialised traffic modelling and control systems in transport. Chapter 2 presents methods and tools of designing specialised digital systems. After conducting a review of program¬mable logical structures, it has been indicated that realization of specialised systems in these structures allows to combine hardware merits and program methods of realization of control and processing data algorithms. Basic features of hardware description languages have been presented indicating the significant usefulness of VHDL language for specification of traffic modelling and control systems in transport. Since currently there is a lack of computer design system of a single producer, a review has been conducted of computer support packages choosing only those which after integrating would be the best computer design system. Moreover, a review of start-up stations for system prototypes has been carried out. Chapter 3 presents a methodology of designing of specialised traffic modelling and control systems in transport, including specification, synthesis, implementation and prototyping of the created systems. It has been shown that for specification of such systems, control graphs are particularly useful, including hierarchical graphs, whereas specification of complex systems is best conducted by means of the structural method in the form of hierarchical blocks. The necessity of application of automatic synthesis mechanisms and implementation of specialised systems in FPGA structures has also been indicated. The verification process of prototypes of systems at start-up stations has been presented. Chapter 4 is devoted to hardware generators of pseudorandom numbers built on LFSRs. Basic methods of random numbers generation have been presented indicating the merits of hardware solutions. Making use of generators built on two LFSRs, 16-channel generator of pseudorandom numbers in FPGA structure has been designed and built. On the basis of the multi-channel generator, hardware generators of ordered distribution have been designed. The designed generators of exponential and normal distribution have been presented in detail. Chapter 5 presents the designed systems of stochastic arithmetic creating a functionally complete set. Special attention has been paid to building stochastic dividing sets and stochastic comparators. The results of verification of stochastic systems operation have been presented. Chapter 6 is devoted to specialised traffic modelling and control systems. The process of designing specialised systems has been shown on the example of representative local controller systems, area controllers, and detection, classification and vehicle data processing systems, with the application of the drawn-up methodology. Specification of particular algorithms has been applied with the use of editor of finite state machine FSM transition graphs, in the form of hierarchical graphs, whereas specification of the whole system has been conducted in the editor of block systems BDE, in the form of hierarchical block structure. Verification of the correctness of the algorithms built, as well as of the correctness of their specification, has been conducted both in the form of functional simulation and time simulation. The obtained results of the use of FPGA structure resources as well as time and reliability parameters have fully confirmed the functionality of realization of these systems in the specialised form. Additional argument in favour of the application of the drawn-up methodology of designing specialised traffic modelling and control systems in transport is the possibility of construction of hardware models of controlled traffic at crossroads, traffic routes and city areas.

Programowalne układy przetwarzania sygnałów i informacji - technika cyfrowa w multimediach i kryptografii

Łuba T., Jasiński K., Zbierzchowski B.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

2003

nr 8-9

427-432

Opisano podstawowe właściwości układów programowalnych oraz możliwości ich zastosowania w przetwarzaniu sygnałów i kryptografii. Omówiono przykłady eksperymentalnych i przemysłowych aplikacji multimedialnych oraz realizacje algorytmów kryptograficznych. Przedstawiono także nową ofertę na rynku cyfrowych układów telekomunikacyjnych - produkty wirtualne. Wskazano także na ogromne znaczenie syntezy logicznej w tych zastosowaniach.

Basic properties of programmable devices and possibilities of their application in signal and information processing are described. Examples of experimental and industry multimedia application and implementations of cryptographic algorithms are discussed. Virtual product - new offer on the market of telecommunication digital devices is presented. The huge importance of logic synthesis in this application is shown.