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摘要： 《集成电路与嵌入式系统》是由北京航空航天大学主办的综合性学术期刊,聚焦集成电路领域的关键问题,致力于为行业内的专家学者提供交流和分享的平台,为高层次人才自主培养提供重要支撑,促进产学研的深度融合,共同推动我国集成电路产业的稳步发展。征稿范围《集成电路与嵌入式系统》主要刊载与集成电路和嵌入式系统相关的综述和学术论文,具体涵盖电路与系统理论及技术、大规模集成电路设计与制造、嵌入式与系统优化、混沌与非线性电路、传感器与物联网、信号与信息处理系统等方面。

关键词： 微波原子钟   自定义时序控制   分层架构   嵌入式系统   上位机软件   实时解析   逻辑配置   动态重构  

摘要： 为准确且高效地调控Hg^(+)微波原子钟探测时序,研发了一套高度集成化的自定义时序控制系统。该系统采用分层架构设计,通过上位机软件实现参数设定与时序配置下发,利用嵌入式软件实时解析接收的指令并生成高精度操作时序,最终驱动外围设备精确执行对应操作,实现时序逻辑的灵活配置与动态重构。实验结果表明:该系统生成的时序与理论设计时序一致,能够便捷高效地实现双共振探测、Rabi探测和Ramsey探测的时序调控。该系统为Hg^(+)微波原子钟的集成化研究提供了可靠的时序控制解决方案。

关键词： CDIO模式   高级语言程序设计   嵌入式系统   性能优化  

摘要： 随着嵌入式系统应用的不断发展,构思-设计-实施-运作(conceive-design-implement-operate,CDIO)模式为嵌入式系统开发提供了系统化、全过程的工程管理方法。高级语言程序设计在嵌入式开发中面临实时性、资源限制及功耗管理等挑战,如何在这些约束条件下进行性能优化成为当前的重要问题。基于CDIO模式,探讨了高级语言(如C/C++)在嵌入式系统中的应用及优化策略,重点分析了需求分析、系统设计、实现与优化的各个环节。实验结果表明,经过优化后,系统的执行时间从优化前的1 200 ms减少至850 ms,减少了29.2%;内存占用由优化前的400 kB降至310 kB,降低了22.5%;功耗从45.6 mW降至35.1 mW,降低了23.2%。

关键词： VR技术   嵌入式系统   教学改革   教学模式   教学融合   项目实践  

摘要： 文中聚焦于虚拟现实(VR)技术与嵌入式系统课程教学改革的深度融合。首先,阐述了嵌入式系统课程在培养学生工程实践与创新能力方面的重要性,以及当前教学过程中存在的理论与实践脱节、教学方法单一等问题;接着,详细介绍了VR技术应用于该课程教学的独特优势,例如创造沉浸式学习情境、增强教学内容的直观性与交互性等。通过构建包含硬件模型展示、软件编程模拟、项目实践场景再现等内容的VR教学资源库,设计涵盖课前预习、课中互动、课后巩固环节的全新教学模式,充分发挥VR技术在教学各阶段的作用。教学实践表明,VR技术的融入显著提升了学生的学习兴趣与参与度,加深了学生对知识的理解与掌握程度,增强了学生的实践动手能力与创新思维。同时,教师的教学效率与质量也得到提高,为嵌入式系统课程教学注入了新活力,为同类课程教学改革提供了有益参考。

关键词： 国产DSP编译器   正确性测试   自动化测试   嵌入式系统  

摘要： 针对国产DSP编译器的正确性展开系统性测试与分析,旨在验证其与参考编译器的代码生成功能一致性。聚焦测试用例移植与自动化测试工具开发两大核心任务,提出了一种基于参考编译器的对比验证方法。测试用例移植自LLVM和GCC标准测试集,并针对DSP芯片的硬件特性,解决了数据类型匹配、标准库兼容及测试用例代码体积过大等关键难题。开发了自动化测试工具DSPValidator,被测编译器与参考编译器的输出对比结果表明,DSPValidator支持跨平台(模拟器与物理开发板)的批量测试、结果比对及错误定位,与手工测试相比,测试效率提升33.6倍(单用例验证时间从45 min降至1.3 min),显著提高了测试效率。

关键词： 微网   能量管理系统   台区   软件架构   硬件架构   全链路组态   工程实践  

摘要： 微网能量管理系统作为微网分布式设备集成管理的重要手段,是保障微网高效稳定运行的核心支撑技术。首先,概述了微网能量管理系统的软硬件架构;其次,分析了传统微网能量管理系统及其在工程实践背景下的应用挑战与局限性;进一步,介绍了全链路可组态的微网嵌入式能量管理系统;最后,结合孤岛微网、台区微网和园区微网典型工程,介绍了微网嵌入式能量管理系统通过全链路组态技术应对不同场景控制目标的工程实践,验证了其有效性和适应性。

关键词： 色盲辅助   HSV颜色空间   图像处理   嵌入式系统  

摘要： 针对色盲人群中多对红、绿、蓝、黄四色区分的视觉感知障碍,而现有色盲辅助眼镜易导致非冲突颜色失真、重新着色技术引发物体颜色认知混淆等问题,提出一种基于嵌入式平台的计算机视觉辅助方法,通过HSV颜色阈值分割、形态学优化与多特征视觉符号编码技术,将颜色信息转化为形状-填充-轮廓的多维视觉特征:采用白线绘制出目标颜色的轮廓,使用不同形状的图案填充易混淆的颜色区域来帮助色盲患者区分.实验表明,在Jetson Nano嵌入式平台下,该方法实现实时处理,可为色觉障碍群体提供一种实时、准确且符合自然认知习惯的辅助解决方案.

关键词： 高压直流   对称单极   直流线路低电压保护   过渡电阻  

摘要： 探讨了对称单极拓扑在“嵌入式”高压直流输电系统中的应用,并分析了其沿用对称双极拓扑控保策略所面临的适应性问题。首先,基于对称单极拓扑高压直流系统的控制策略,分析了正、负极直流线路发生接地故障时的稳态特征。在此基础上,通过分析直流线路低电压保护判据发现,若对称单极系统采用负极直流线路电流作为控制器输入,在正极线路发生带较高阻值过渡电阻故障时,线路低电压保护将会拒动。为确保线路低电压保护在正、负极线路故障时均能可靠动作,创新提出了电流自适应切换控制和独立控制2种控保协同优化策略。利用“嵌入式”直流工程半实物数字仿真平台,验证了2种新控保协同策略均能够解决线路低电压保护拒动问题。理论分析和试验结果表明,相较于独立控制策略,自适应切换控制策略可避免向电网注入电流谐波,并降低对中性点耐压能力的要求,因此建议在实际工程中采用该策略。

关键词： 联盟区块链   星际文件系统   电子病历   密码技术   可信存证  

摘要： 为解决患者跨医院就诊中的电子病历信任问题,推动医院间电子病历互联互通。利用区块链不可篡改、真实性、去中心化的特性,基于密码学、联盟区块链和分布式行星文件系统提出一种电子病历可信存证方法。通过电子病历哈希值作为真实凭证,保证电子病历是可信的。并且,患者自身参与调度过程,实现电子病历用户可控性。实验结果表明,该方法提高了跨医院间电子病历共享的可信度,有效实现了用户可控,并从效率方面证明了该方法的可行性。

关键词： 嵌入式系统   目标控制   自动追踪   STM32   PID   图像处理  

摘要： 针对无人机能更准确和无误的实现监控,设计了一种基于嵌入式技术的运动目标控制与自动追踪系统。本系统由STM32单片机、树莓派、二维电控云台、摄像头模块、OLED屏和声光提示模块构成。采用摄像头模块拍摄获取屏幕角点、激光点等的坐标,利用树莓派进行摄像头实时图像特征提取并将提取的数据打包至单片机,单片机根据图像处理后的特征信息通过PID算法控制二维电控云台驱动舵机完成相应的目标控制或追踪动作,并将有效信息显示在显示屏上和发出声光提示。经测试,本系统能实现高精度的运动目标控制及自动追踪,在自动化控制领域具有广泛应用。