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基于FPGA实现的ARINC-429机载通信收发系统
随着超大规模集成电路技术的飞跃发展，综合航空电子设备，集成度越来越高。数据总线对于设备快速、高效、可靠的数据传输具有不可替代的作用。ARINC-429总线是由美国航空电子设备制造商、定期航空公司、飞机制造商以及其他国家航空公司联合成立的航空无线电公司，所制定的一系列统一的工业标准和规范[1-2]。PC/104嵌入式系统具有功耗低、体积小、工作温度范围宽、可靠性高等突出优点[3-5]。早期实现ARINC-429的数据传输方式一般采用单片机控制系统[6-8]，但存在通信速率低、时序控制不够灵活的不足，不适合ARINC-429的高速通信。
基于FPGA实现的ARINC-429机载通信收发系统
随着超大规模集成电路技术的飞跃发展，综合航空电子设备，集成度越来越高。数据总线对于设备快速、高效、可靠的数据传输具有不可替代的作用。ARINC-429总线是由美国航空电子设备制造商、定期航空公司、飞机制造商以及其他国家航空公司联合成立的航空无线电公司，所制定的一系列统一的工业标准和规范[1-2]。PC/104嵌入式系统具有功耗低、体积小、工作温度范围宽、可靠性高等突出优点[3-5]。早期实现ARINC-429的数据传输方式一般采用单片机控制系统[6-8]，但存在通信速率低、时序控制不够灵活的不足，不适合ARINC-429的高速通信。
使用深度学习处理器的 FPGA 和 SoC 人工智能工作流程
在 FPGA 上高效部署月球陨石坑探测深度神经网络 ▪ 将深度学习模型部署到 FPGA/SoC 平台上 ▪ 通过目标分析和量化工作流程优化模型性能 ▪ 为深度学习应用预处理传感器数据
将 DNN 从本地加速到云端虚拟化 FPGA：趋势调查
现场可编程门阵列（FPGA）被广泛用于本地加速深度神经网络（DNN）算法，具有高计算吞吐量和能效。虚拟化FPGA和在云端部署FPGA正成为越来越有吸引力的DNN加速方法，因为它们可以增强计算能力，实现跨多用户的按需加速。在过去的五年中，研究人员广泛研究了基于FPGA的DNN加速器的各个方向，例如算法优化、架构探索、容量改进、资源共享和云构建。然而，以前的DNN加速器调查主要集中于在本地FPGA上优化DNN性能，而忽略了将DNN加速器放置在云端FPGA中的趋势。在本研究中，我们深入研究了基于FPGA的DNN加速器中使用的技术，包括但不限于架构设计、优化策略、虚拟化技术和云服务。此外，我们还研究了 DNN 加速器的演进，例如从单个 DNN 到框架生成的 DNN、从物理到虚拟化 FPGA、从本地到云、从单用户到多租户。我们还确定了云端 DNN 加速的重大障碍。本文增强了对基于 FPGA 的 DNN 加速器演进的当前理解。
基于FPGA实现的连续变量量子密钥分发高速后处理
摘要 —在连续变量量子密钥分发（CV-QKD）系统中，后处理过程（包括信息协调（IR）和隐私放大（PA））的计算速度不可避免地影响实际密钥速率。IR 和 PA 可以分别使用低密度奇偶校验（LDPC）码和哈希函数并行实现。利用现场可编程门阵列（FPGA）卓越的并行处理能力，在FPGA上实现了高斯符号的高速硬件加速后处理过程。为此，开发并采用了适应FPGA特点的和积算法解码器和改进的LDPC码构造算法。设计了复用和非复用两种不同的结构来实现FPGA速度和面积之间的权衡，以便根据实际系统的要求采用最佳方案。仿真结果表明，最大吞吐量可以达到100 M 符号/秒。我们在装有 Virtex-7 XC7VX690T FPGA 的 Xilinx VC709 评估板上验证了后处理程序的正确性，并提供了在有更先进的 FPGA 可用时获得更好性能的一些可能的解决方案。该方案可轻松应用于实时密钥提取，并有效降低 CV-QKD 系统的功耗。
在低功率5K-LUT FPGA上使用尖峰神经网络的实时SEMG处理
摘要 - 基于表面肌电图（SEMG）的分析的手动运动的准确建模为开发复杂的假体设备和人机界面的开发提供了令人兴奋的机会，从离散的手势识别转向连续运动跟踪。在这项研究中，我们基于轻量级尖峰神经网络（SNN）和在晶格ICE40-ultraplus FPGA上实施了两种实时SEMG加工的解决方案，特别适用于低功率应用。我们首先评估离散手势识别任务中的性能，考虑到参考Ninapro DB5数据集，并在十二个不同的固定手势的分类中占83.17％的准确性。我们还考虑了连续填充力建模的更具挑战性的问题，在独立的扩展和收缩练习中引用了用于填充跟踪的Hyser数据集。评估表明，高达0.875的相关性与地面真正的力。我们的系统利用了SNN的固有效率，并在活动模式下消散11.31 MW，以进行手势识别分类的44.6 µJ，用于强制建模推理的手势识别分类和1.19 µJ。考虑动态功率消费管理和引入空闲时期，对于这些任务，平均功率下降至1.84兆瓦和3.69兆瓦。
开发基于Linux内核的嵌入式操作系统
摘要在本文中，我们创建了基于Linux内核的Cyclone V SOC FPGA平台的嵌入式操作系统的分布。比较了著名的开源工具用于创建嵌入式操作系统的工具。使用自定义脚本和简化的管道进行了嵌入式OS合成的逐步示例，从而增加了目标系统的适应性。展示了添加面向硬件的工具以进行SOC和FPGA之间交互的可能性。这使得可以使用远程访问创建广泛的硬件应用程序。所提出的方法也与供应商无关，可以应用于其他FPGA SOC。最终系统虽然在Yocto的资源需求方面没有显着差异，但更适合适应性，可以在必要时移植到Yocto基础上。这使我们能够充分利用完整的自定义方法，确保开发效率，对变化的响应能力和系统资源需求之间的最佳平衡。
基于 JPEG2000 标准的实时高光谱图像压缩 FPGA 加速器
Refka Ghodhbani 沙特阿拉伯北部边境大学计算机科学系、计算机与信息技术学院 | 突尼斯莫纳斯提尔大学科学学院电子与微电子实验室 refka.ghodhbani@nbu.edu.sa（通讯作者） Taoufik Saidani 沙特阿拉伯北部边境大学计算机科学系、计算机与信息技术学院 taoufik.saidan@nbu.edu.sa Layla Horrigue 突尼斯莫纳斯提尔大学科学学院电子与微电子实验室 layla.k-12@hotmail.com Asaad M. Algarni 沙特阿拉伯北部边境大学计算机科学系、计算机与信息技术学院 asaad.algarni@nbu.edu.sa Muteb Alshammari 沙特阿拉伯北部边境大学计算机与信息技术学院信息技术系 muteb.alshammari@nbu.edu.sa
可用的嵌入式 FPGA
5.1. eFPGA 供应商 ................................................................................................................................................ 14 5.2. 已评估的 eFPGA 产品 ................................................................................................................................ 14 5.3. 软件 ................................................................................................................................................................ 16 5.4. 可交付成果 ................................................................................................................................................ 16 5.5. 集成 ................................................................................................................................................................ 17 5.6. 编程 ................................................................................................................................................................ 17 5.7. 保证和安全 ................................................................................................................................................ 18 6. 对 USG 的建议 ................................................................................................................................ 18 7. 对用户的建议 ........................................................................................................................................ 19
可用的嵌入式 FPGA
5.1. eFPGA 供应商 ........................................................................................................................................... 14 5.2.已评估的 eFPGA 产品 ........................................................................................................................... 14 5.3.软件 ...................................................................................................................................................... 16 5.4.可交付成果 ............................................................................................................................................. 16 5.5.集成 ............................................................................................................................................................. 17 5.6.编程 ............................................................................................................................................................. 17 5.7.保证和安全 ................................................................................................................................ 18 6.对 USG 的建议 .................................................................................................... 18 7.对用户的建议 ............................................................................................................. 19