潘胜刚[1]2004年在《网络处理器在全息存储数据通道中的应用研究》文中研究指明计算机外存储有两个大传统媒体:磁存储和光存储。磁存储是最早的介质,包括磁带和磁盘等形式,不论在大型机还是小型机或者是桌面系统都大量应用着。二十世纪七十年代出现多媒体光盘CD,随后出现用于一般数据存储的CDR、DVDR、DVDRW等,也在技术和市场上极为成功。然而,这些存储体都是二维存储方式,在单位面积上有存储数据量和传输率的物理极限。为了扩大存储容量,开始利用全息技术来构建叁维的物理存储体。由于体全息是基于页面的叁维存储方式,可以达到极高的数传率,体全息存储系统要求极高的外部数据传输接口速率,有必要对体全息存储的数据接口和外部数据通道做全新的设计,突破数据传输的瓶颈,使体全息存储充分发挥潜能。通过分析比较当代最新的网络存储技术,应将体全息存储设计成以 TCP/IP 协议为基础的 IP存储 。IP存储能够使体全息存储系统具备最灵活的设计思想和最广阔的应用前景。同时为了充分发挥存储系统的性能,选用最新的网络处理器作为数据通道的外部数据接口。由于 Intel 网络处理器 IXP1200 具有良好的可编程性,被选用做外部数据通道的传输引擎。在以 IXP1200 为核心的外部数据通道的体系结构中,可以划分出四个任务模块。其中对外部数据通道最重要的就是对 IXP1200 的基本功能进行改造的第二模块。通过比较选择,一个高速转发程序框架被选作为设计蓝本。首先根据大量的代码分析的成果,总结出了框架程序的软件体系结构和详细数据流程。在此基础上,打破包接收后的中间过程,剔除数据通道体系结构中不需要的 IP路由处理模块,设计并添加新的数据结构,将支持双向操作的 PCI I/O处理模块融入到框架中去。 从而实现了将面向纯粹网络包交换应用的软件体系结构转变为面向网络存储应用的、包含 PCI I/O 处理的体系结构的转变。关键技术是打破原有软件体系结构的中间转发环节中,使得 PCI 模块无缝地与微引擎的接收发送线程结合,核心是设计恰当的 PCI 内部高级数据结构。在此研究基础上,针对 IXP1200 的目标软件系统的具体设计思路和实现的基本过程也被给出。
潘胜刚, 谢长生[2]2004年在《IXP1200网络处理器在高速数据通道中的应用》文中研究表明“基于网络处理器的全息存储高速数据通道”在研项目使用Intel网络处理器IXP12 0 0作为数据传输引擎来建构大容量存储系统的数据通道 .介绍了IXP12 0 0的结构功能特点 ,提出以IXP12 0 0为核心的通道模型 ,描述IXP12 0 0在通道体系结构中的位置和作用 ,并说明了基本设计方案和针对IXP12 0 0的开发思路
宋艳生[3]2011年在《基于二次电光效应的电控全息光开关的研究》文中指出超大规模的并行计算机系统要求其内部通信网络具有特别高的通信容量和速度。而与此同时传统的“电互连”方式在带宽、互连密度、时钟歪斜、功率损耗、抗干扰性等方面暴露出难以克服的缺陷,已成为并行机系统性能提高的严重障碍。光互连以光作为传递信息的载体,有望彻底解决高性能计算和超高速交换系统中普遍存在的电子瓶颈问题,实现通信系统中的大容量、高速率、低能耗的数据交换。在光互连系统中必须要解决的关键技术之一就是光交换,而光开关是光交换的关键器件。全息光开关凭借其高速度、高可靠性和高拓展性等优势,在光通信网络及超级并行计算系统中将有广阔的应用前景。光互连与光交换已成为近年来的研究热点。论文围绕应用需求,针对电控全息光开关器件及其控制系统的研制展开了理论与实验研究,所取得的结果主要有如下几个方面:1.论文对光互连与光交换技术的国内外发展进行了回顾与分析,重点综述了体全息存储与热固定技术、电控全息光开关器件等课题在近几年取得的一系列重要进展;对几类典型光开关的性能参数进行了分析与比较。2.根据电控全息光开关的技术原理,选择顺电相Mn: KLTN (0.25%, mol)晶体作为存储介质。分别对反射型和透射型体全息相位光栅的衍射效率进行了计算,分析了记录光入射角、光栅厚度和外加场强等参数对衍射效率的影响。结果表明,适当设置这些参数,有利于光栅衍射效率的提高。完成了亚微米体全息相位栅的记录实验,并获得了90.6%的高衍射效率。在全息光栅的读出实验中,验证了体光栅严格的角度选择性。3.将有限元方法应用于对光折变现象的研究。在记录光束之间存在能量耦合的情况下,利用FlexPDE程序对大调制度条件下的带输运模型进行了求解,研究了体全息光栅热固定过程中离子栅的形成,实时动态获取了各参量在晶体内部的空间分布及时间演化的图像。与其他数值求解方法相比,该方法大大降低了模型的求解难度。4.通过与电子栅的暗衰减规律进行类比,基于离子迁移的物理模型,从理论上建立了体全息光栅热固定寿命的模型,并推导了热固定寿命的解析表达式。分析讨论了离子栅寿命对光栅间距、保存温度以及离子浓度的依赖关系,结论与已有理论及实验结果相一致。设计实验完成了体全息光栅的热固定,验证了热固定寿命理论公式的正确性。5.将理论与实验相结合研究了电控全息光开关的时间响应特性。从理论上分析了引起电控全息光开关时间延迟的因素,通过测试获得了光开关实验系统切换光信号的边沿曲线。结果显示,本文所设计的光开关实验系统交换速度达到300ns。分析认为,该速度指标与理论值相比还有较大的提升空间。6.根据电控全息光开关的工作需求和时间响应特性,采用雪崩晶体管串与Marx级联电路相结合的方案,设计了可靠性强的高压高速脉冲控制信号发生器。利用PSPICE软件对电路进行了仿真,结果显示,利用所设计的电路可产生千伏级的纳秒脉冲控制信号,能较好的满足电控全息光开关的控制需求。在印刷电路板上将电控部分与开关模块集成,初步设计了一个2×2端口的电控全息光开关系统。
汪波[4]2004年在《跨平台、多用户iSCSI存储系统及性能改进》文中研究表明存储区域网(SAN)是存储领域的一项重要技术,由存储服务器,存储设备和网络组成。大多数SAN采用SCSI协议作为不同存储设备的公共协议。运用IP和以太网技术,可以构建可扩展,易管理的IP SAN。iSCSI协议是IP SAN中实现存储设备访问的重要协议标准,它将SCSI协议、TCP/IP协议有效融合在一起,在TCP/IP网络上传输SCSI数据,访问IP网络中的SCSI I/O设备。iSCSI的协议数据单元iSCSI PDU包括头部和数据,被封装在TCP包中。iSCSI协议的层次位于TCP/IP之上。这里所实现的跨平台的iSCSI系统可包括多种操作系统平台的服务器和存储设备,服务器以动态可扩展方式访问异地存储资源。通过对iSCSI协议和iSCSI异构系统结构进行分析,针对Windows2000和Linux操作系统的服务器以及Linux平台下的存储设备,分别用不同的服务例程实现iSCSI启动器功能和iSCSI目标器功能,并通过基于主机的虚拟存储方法——LUN Masking,将用户请求映射到相应的逻辑单元,实现存储单元的动态可扩展。iSCSI的服务器端通过图形界面的Web控制管理台管理存储资源。对不同条件下iSCSI实验测试。配置百兆以太网和千兆以太网的交换机和网卡,从测试结果可以得出结论,网络带宽影响系统的性能。千兆以太网中iSCSI的最高速度可达30MB/s以上。多线程能够有效的利用空余资源,因此多线程的iSCSI可以获得更好的性能。操作系统平台的选择也会影响性能,运行在Linux中的iSCSI与Windows2000相比有更高的数传率。最后尝试通过RAM Cache技术、双Cache缓存等改进技术提高iSCSI的性能。实验数据表明,写操作的时间可以减少30%以上。
韩晓丽[5]2010年在《基于达芬奇技术的叁维全息显示系统的软件设计》文中研究指明随着社会的不断发展,人们对立体图像的视觉需求越来越强烈,二维图像的显示效果缺乏真实感、深度感、立体感,早已不能满足人们的感官刺激和心理感受。于是,许多学者致力于叁维立体显示系统的研究,各种叁维立体显示的系统实现方案不断涌现,这些实现方法主要是基于计算机和图像处理算法的。本文结合数字全息叁维立体显示技术和达芬奇技术的优点,给出了一种新的叁维立体显示方案:利用达芬奇处理器TMS320DM6446、液晶空间光调制器(SLM-LCD)及其它外围电路和光电设备构建一嵌入式系统,来实现数字全息叁维显示。本系统以嵌入式操作系统——Linux为软件平台,利用MontaVista Linux提供的丰富的设备驱动和系统调用,充分利用了TMS320DM6446丰富的外设和存储器接口,充分发挥了ARM926EJ-S的强大的控制能力和C64x+DSP强大的数值计算能力。本设计分为软件算法和硬件电路实现两部分,本文将着重研究软件算法的实现。首先是系统分析和算法确定阶段。在分析总结数字叁维全息显示的步骤和软件算法后,根据系统功能需求选择合适的编码方法和相应的硬件资源;然后对硬件资源进行合理分配,明确了系统设计中的几个关键问题:1.输入数据的格式、存储位置、缓存位置。系统设计中使用哪些外设和存储器,使用哪些数据和存储器接口。2.系统的原理和架构。包括叁维全息计算的原理、透射式液晶驱动和显示的原理,系统由哪些模块构成、系统硬件和软件架构如何等。3.整个系统如何控制和调度,ARM和DSP使用何种通信手段。在弄清楚这些关键问题后搭建了系统的软件平台。在CCStudio3.3环境中运行TI提供的例程,完成对各硬件部分的测试后,便开始搭建系统的软件平台。首先在TMS320DM6446处理器上植入嵌入式Linux操作系统,通过编译测试工程文件确认其正确性,再安装相应的软件开发套件DVEVM和DVSDK并验证是否正常。软件平台搭建成功后,在此基础上进行本系统的应用程序设计。详细讲述了系统软件的模块化设计,包括ARM通用控制模块、DSP数据处理模块以及图像显示模块的程序设计。其中通用控制模块的设计主要包括系统初始化和驱动程序的设计、任务划分和任务函数的设计,数据处理模块主要是立体全息算法的设计。最后着重阐述任务之间的软件通信机制。本文给出一种能够实现叁维全息再现的嵌入式系统软件设计方案,由于在算法和硬件选择上都是比较新的尝试,算法和程序设计还需要进一步优化。在完成软件的设计和测试后,首先将是一项非常有理论意义的工作,提供了一种实现叁维显示系统的软件设计方案。同时具有潜在的应用价值:将软硬件开发的部分进行集成测试,调试成功后能够推动全息叁维显示向嵌入式系统设计领域拓展。最后对本课题存在的缺陷和未解决的问题给出几点建议。
曾文亮[6]2016年在《基于智能移动终端的全频动平衡测试系统研究与开发》文中研究表明整机动平衡是旋转机械振动控制的关键技术,目前,工业上都是孤立地利用单向振动信息去实施整机动平衡,但是对于刚度各向差异显着的转子系统,单次平衡精度不高和平衡效率低下。此外,基于上述方法的动平衡仪器常见是以单片机为核心的手持式设备或者是以PC机为核心,单片机为下位机的现场测试系统。前者数据处理能力弱,交互能力差,后者虽然具有数字化和人性化的特点,但是成本高,续航能力弱,携带不方便,上下位机间需用专用线缆通信,现场布线麻烦。针对以上缺点,本文在深入研究全频整机动平衡方法基础上,从硬件框架,通讯协议和软件实现等方面详细讨论了基于智能手机的全频整机动平衡测试系统的设计与开发,取得了以下成果：1.提出了全频整机动平衡方法。首先拾取转子系统的基准信号和水平,竖直方向的振动信号,用整周期互相关方法识别出工频振动信号的幅值和相位,结合FFT和全息技术进行工频故障确诊,提高不平衡确诊率。再将工频椭圆分解成正进动振动和反进动振动,用模拟和实验验证了正进动振动的初矢径能够代表刚度各向异性转子的不平衡振动响应,研究证明可以基于正进动的初矢径用影响系数法去识别出转子不平衡量。2.提出了一种基于智能移动终端的全频整机动平衡测试系统方案。该系统采用主从结构,移动终端主要用于人机交互,振动监测,故障诊断,不平衡解算和数据存储,下位机是单片机,控制信号采集,上下位机通过RFCOMM数据格式的进行数据通信。3.设计了上下位机之间的通信协议,完成了整个动平衡测试系统的软件实现。用软件实现了两者之间的蓝牙RFCOMM信道的连接和可靠通信,实现了手机上实时振动监测、振动分析、不平衡解算和数据储存。4.用开发仪器对4-72型离心式风机进行了动平衡实验,获得了良好的效果,实验结果表明,全频动平衡方法比传统影响系数法单次平衡精度更高,平衡效果更显着,验证了全频动平衡方法和研制仪器的可靠性和实用性。
参考文献：
[1]. 网络处理器在全息存储数据通道中的应用研究[D]. 潘胜刚. 华中科技大学. 2004
[2]. IXP1200网络处理器在高速数据通道中的应用[J]. 潘胜刚, 谢长生. 华中科技大学学报(自然科学版). 2004
[3]. 基于二次电光效应的电控全息光开关的研究[D]. 宋艳生. 国防科学技术大学. 2011
[4]. 跨平台、多用户iSCSI存储系统及性能改进[D]. 汪波. 华中科技大学. 2004
[5]. 基于达芬奇技术的叁维全息显示系统的软件设计[D]. 韩晓丽. 山东师范大学. 2010
[6]. 基于智能移动终端的全频动平衡测试系统研究与开发[D]. 曾文亮. 浙江大学. 2016
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