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記憶的片段范文第1篇

【關(guān)鍵詞】 記憶；聯(lián)想；創(chuàng)意

記憶，一個(gè)代表自我存在的重要證據(jù)。記憶描述著一個(gè)人對(duì)過(guò)去活動(dòng)、感受、經(jīng)驗(yàn)的印象累積。早在公元前四世紀(jì)，偉大的思想家柏拉圖對(duì)于記憶就提出“蠟板假說(shuō)”的概念，他認(rèn)為，人對(duì)事物獲得印象，就像有棱角的硬物放在蠟板上所留下的印記一樣。記憶就是記錄生命的軌跡。

我們常常同朋友聊天，講述著自己的一個(gè)又一個(gè)經(jīng)歷與故事。我們通過(guò)語(yǔ)言描述著自己的情感與回憶。我們也常把這些內(nèi)容用文字記錄下來(lái)去告訴后人你曾經(jīng)的存在，勾起新人對(duì)往事的回顧。關(guān)于記憶的表達(dá)還有多樣的方式，而這部奧斯卡獲獎(jiǎng)作品《回憶積木小屋》，就為我們呈現(xiàn)了一個(gè)創(chuàng)造性的回憶空間。

這是一個(gè)寂寞老者的生活故事。

在這個(gè)高度假定性的空間里，某日的世界完全被包裹在海洋之中，只有一棟棟孤獨(dú)的房屋堆砌在水面之上，人們?cè)谛∥葜心纳钪舜讼噙B卻又被海水阻隔。也許是地球變暖，或者一個(gè)不需要原因的理由，安靜的海平面悄悄的上升著。時(shí)間的流逝，使得低處的建筑靜靜的為之淹沒(méi)。為了生活下去，人們不斷向上堆砌著自己的房屋，以擺脫水位的困擾。在這茫茫人群中，我們的主人公，這個(gè)寂寞的老者，獨(dú)自度過(guò)著每一天。

平凡一天傍晚，老人對(duì)著電視獨(dú)自飲酒，如同許許多多孤單的日子。清早起床，水面又漫漲過(guò)小屋。老人習(xí)以為常，添磚加瓦，壘高他的積木房屋。而這項(xiàng)工作已經(jīng)伴隨著他大半輩子。房屋已然壘的那么高，和他一起搭積木的人卻早已不在。

一日清晨，老者照常搬運(yùn)著家當(dāng)，伴隨數(shù)年的煙斗意外的沉入水底。老伙計(jì)始終順心順手，如今卻丟失了。不得已，老人準(zhǔn)備購(gòu)買新的煙斗彌補(bǔ)內(nèi)心的失落。無(wú)意中卻發(fā)現(xiàn)了一件潛水服。老人如獲至寶，決定穿著它找尋自己心愛(ài)的寶貝。偶然之中，卻幫助他打開(kāi)了一扇扇記憶之門。

拾起煙斗的一瞬間里，世界的顏色改變了，往事如觸電般開(kāi)啟。

那瞬間像冰雪消融，像花苞綻放，像幼雛破殼。一扇一扇的鐵門被打開(kāi)，一層一層的舊房屋被探訪，封存的記憶再一次釋放眼簾。

沉入越來(lái)越深的冰冷海底，倒敘般迎接他的是越來(lái)越真切的溫暖回憶，讓他不停下潛，欲罷不能。

為他拾起煙斗的老伴兒，臥病在床彌留之際的老伴兒，與兒孫全家福的合影，從初見(jiàn)女婿到婚禮到剛剛及膝的愛(ài)女遠(yuǎn)游再到女兒出生的畫面，一晃而過(guò)。

站在海底，他想著他青梅竹馬的妻，跟他并肩一磚一瓦筑起了他們的家。飯桌上，他們碰杯，相視而笑的曾經(jīng)。

不知有多少回憶題材的動(dòng)畫故事，影片的結(jié)尾是天使的降臨，老人的離去。也曾擔(dān)心這個(gè)故事中的老者沉浸回憶，愿意就此埋身海底。然而這個(gè)樂(lè)觀的老者選擇了繼續(xù)生活的勇氣，再次浮出水面。

晚飯時(shí)，他與往常一樣拿出紅酒，卻擺上兩只酒杯。溫暖的燈光下，他與憶中人干杯。柔和的吉他音樂(lè)響起，少了哀傷，多了些許輕快。老人的生活繼續(xù)，平和安穩(wěn)。

本片表現(xiàn)的是飽經(jīng)滄桑的老人對(duì)于人生點(diǎn)滴的回憶，不斷浮現(xiàn)的生活畫面體現(xiàn)著濃濃的溫暖與親情，詮釋著幸福、孤獨(dú)、樂(lè)觀的人生體驗(yàn)以及老人對(duì)親人的思念以及熱愛(ài)生活的強(qiáng)烈情感。積極向上的主題，展現(xiàn)導(dǎo)演加藤久仁生對(duì)了生命意義的豐富理解。

我們常常為一部影片的創(chuàng)意而深感苦惱，總是徘徊于前人作品的靈感陰影，遵循著前人的步伐并且不斷尋找著超越的方式。記憶的題材歷來(lái)是創(chuàng)作者所鐘情的內(nèi)容，有關(guān)于記憶的動(dòng)畫作品在此之前出現(xiàn)過(guò)多樣的形式。如1986年奧斯卡最佳動(dòng)畫短片《安娜與貝拉》，以兩位老姐妹欣賞相冊(cè)回憶美好生活為敘述結(jié)構(gòu)，由此展開(kāi)一個(gè)個(gè)生活片段，歡樂(lè)與淚水，別是一番風(fēng)味。放下相冊(cè)，跟隨天使走出門去的她們，身后同樣長(zhǎng)著天使的翅膀，姐妹是一輩子的事，姐妹間的事可以就著紅酒品味一輩子。再如加拿大動(dòng)畫片《搖椅》，以一張木匠打制出來(lái)的椅子為敘事線索，見(jiàn)證了社會(huì)變遷與一家?guī)状说男腋Ｉ睢ｎ愃浦黝}的作品還有很多，每個(gè)片子都以自身獨(dú)特的藝術(shù)視角闡述同樣的情感。

而在這些故事之中，《回憶積木小屋》的創(chuàng)造力無(wú)疑是獨(dú)具特色的。回憶的話題是我們生活所熱衷的。它是人生旅途的寶貴財(cái)富。我們?cè)谂c朋友分享過(guò)去的記憶時(shí)，也許最常用的就是語(yǔ)言與文字，我們可以通過(guò)對(duì)話、書本或者繪畫等方式告訴周圍朋友自己的故事，獲取他們的情感共鳴。然而這種文字性的表達(dá)是一種抽象性的思想傳遞，是我們?cè)谪S富的生活背景之下才可以理解的。相對(duì)于文字，動(dòng)畫則是以影像的形式傳遞情感。是一個(gè)如何把內(nèi)心中對(duì)世界抽象性的理解詮釋成具象的藝術(shù)，這是動(dòng)畫創(chuàng)作的難點(diǎn)，同樣也是它的魅力所在。《回憶積木小屋》便是一個(gè)典范，這個(gè)精彩的世界在作者加藤久仁生先生的描繪下誕生了，記憶這個(gè)抽象的話題，在影片中被賦予了具象的外殼。這個(gè)精心設(shè)計(jì)的水中積木小屋，便是記憶的完美載體，讓人稱絕。它因此成為了2009年奧斯卡最佳動(dòng)畫短片。

那么，加藤先生的藝術(shù)靈感來(lái)自哪里，這種創(chuàng)造力是如何挖掘出來(lái)的呢。我們認(rèn)為，一個(gè)優(yōu)秀的動(dòng)畫家應(yīng)該是有深厚知識(shí)和修養(yǎng)的人，也許他掌握的學(xué)問(wèn)因工作的偶然性常常是零散的，不完全的。在從事創(chuàng)作之前，應(yīng)該有大量的素材積累。著名漫畫家蔡志忠談起過(guò)他尋找靈感的方法，他家有一個(gè)專門存放小紙條的五彩玻璃瓶，都是平時(shí)積累下來(lái)的點(diǎn)滴靈感。每次創(chuàng)作之前，蔡先生就從瓶子里隨意拿出一兩張紙條，用這個(gè)素材展開(kāi)聯(lián)想，完成作品。豐富的素材積淀，人生閱歷的積累，更容易觸景生情，產(chǎn)生不同事物間不自覺(jué)的聯(lián)系，從而碰撞出新鮮的創(chuàng)意。

聯(lián)想是我們從事藝術(shù)創(chuàng)作必不可少的能力。任何一個(gè)創(chuàng)意都能尋找到它的由來(lái)和出處。本片中的夢(mèng)幻世界，加藤久仁生先生靈感是來(lái)自何方呢，我們采用倒推的方法嘗試尋找他的創(chuàng)作源泉。記憶除了語(yǔ)言可以描述，在自然界還有很多流露的方式。通過(guò)巖石，我們可以獲取地球歷史的記憶，在喜馬拉雅山上發(fā)現(xiàn)的貝殼化石，我們能得知曾經(jīng)的那里是大海。浮出水面的珊瑚礁，那是珊瑚蟲千百年繁衍生息的殘骸堆積而成；非洲戈壁筑起白蟻冢，體現(xiàn)著螞蟻?zhàn)詮?qiáng)不息的生活方式。等等這些都是記錄歷史的方式。偉大的創(chuàng)意就來(lái)自身邊，如果我們接觸的知識(shí)越多，便有更多的機(jī)會(huì)碰撞出靈感的火花，充分釋放自己的無(wú)意識(shí)，點(diǎn)亮自己的作品。再聯(lián)想一下積木小屋的創(chuàng)意，他是不是就像浮出水面的珊瑚礁，白蟻冢呢？

加藤久仁生先生是去過(guò)威尼斯的，那里的景色應(yīng)該是他靈感的誕生地之一。威尼斯是一個(gè)瀕危的世界名城，由于全球變暖，海平面不斷上升，這個(gè)城市的古老建筑正在悄無(wú)聲息的被海水浸蝕、下沉，而《回憶積木小屋》中的世界正是一個(gè)藝術(shù)放大的“威尼斯”，古老、沉默以及一絲淡淡的傷感。

相信加藤久仁生先生讀過(guò)弗洛伊德的“冰山理論”，這一觀點(diǎn)認(rèn)為人的意識(shí)組成就像一座冰山，露出水面的冰山一角代表了自我意識(shí)，而隱藏水面之下更廣闊的那部分則代表了自己內(nèi)心深處被遺忘掉的生活經(jīng)驗(yàn)以及各種欲望，也就是所謂的無(wú)意識(shí)，它們并沒(méi)有真正的消失離開(kāi)我們，只是被無(wú)限期的封存在一個(gè)最不易察覺(jué)的角落，一旦受到觸發(fā)，也許會(huì)再次回復(fù)生機(jī)。

《回憶積木小屋》的靈感正是來(lái)自這些事物的相似構(gòu)造。那些浮于水面之上的建筑部分代表了老者現(xiàn)實(shí)生活的狀態(tài)，而不斷消沉下去的房屋則是往事記憶的載體。雖然塵封于水下，但并沒(méi)有被遺忘。也就是說(shuō)，表面上看，動(dòng)畫片中的老者是住在這樣一個(gè)特定的生活空間中。但實(shí)際上，這種房屋結(jié)構(gòu)正是人們自己生活記憶的外在體現(xiàn)形式，是“記憶”二字的外在軀殼。而這些豐富素材的積累，以及靈活的組合與再創(chuàng)造，鑄就了大師的作品。

記憶的片段范文第2篇

【關(guān)鍵詞】 單片機(jī)；異常診斷；光傳輸設(shè)備

The Optical Transmission Equipment Abnormality Diagnosis Based on Single Chip Microcomputer

DUAN Chun-ying Anning Bureau， CSG EHV Transmission Company， Kunming

Abstract：This paper aims to discuss application of single chip microcomputer. To program every board information of communication systm and indicator information into single chip microcomputer.Using single chip microcomputer to collect single chip microcomputer and indicator information while checking communication systm.By comparing and processing the collected data to diagnose the abnormality of the device.

Key words：single chip microcomputer；abnormality diagnosis；optical transmission equipment

一、單片機(jī)定義

單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。單片機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（最小系統(tǒng)），和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)缺少了設(shè)備等。

二、AVR單片機(jī)與51單片機(jī)區(qū)別

AVR單片機(jī)和51單片機(jī)的CPU構(gòu)架以及指令集完全不同，AVR系列單片機(jī)使用的是RISC指令系統(tǒng)，哈佛結(jié)構(gòu)的總線，每個(gè)震蕩周期處理一條指令；而51系列單片機(jī)使用的是CISC指令系統(tǒng)，馮諾依曼結(jié)構(gòu)的總線，需要12個(gè)震蕩周期來(lái)完成一條指令的處理。

AVR單片機(jī)的I/O口為雙向I/O口，單片機(jī)讀取外部引腳電平直接通過(guò)PINX讀取，而51單片機(jī)則需要先給I/O口全寫1操作后才能讀取外部引腳電平，相比較而言AVR單片機(jī)讀取外部數(shù)據(jù)就會(huì)更容易。

三、AVR單片機(jī)優(yōu)勢(shì)

高速、低耗、保密：AVR單片機(jī)具有預(yù)取指令功能，即在執(zhí)行一條指令時(shí)，預(yù)先把下一條指令取進(jìn)來(lái)，使得指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行；AVR單片機(jī)為多累加器型，數(shù)據(jù)處理速度快，AVR單片機(jī)具有32個(gè)通用工作寄存器，相當(dāng)于有32條立交橋，可以快速通行；AVR單片機(jī)中斷響應(yīng)速度快，AVR單片機(jī)有多個(gè)固定中斷向量入口地址，可快速響應(yīng)中斷。AVR單片機(jī)耗能低。對(duì)于典型功耗情況，WDT關(guān)閉時(shí)為100nA，更適用于電池供電的應(yīng)用設(shè)備。有的器件最低1.8 V即可工作。AVR單片機(jī)保密性能好。它具有不可破解的位加密鎖Lock Bit技術(shù)，保密位單元深藏于芯片內(nèi)部，無(wú)法用電子顯微鏡看到。

I/O口功能強(qiáng)，具有A/D轉(zhuǎn)換等電路：AVR單片機(jī)的I/O口是真正的I/O口，能正確反映I/O口輸入/輸出的真實(shí)情況。工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，具有大電流（灌電流）10～40 mA，可直接驅(qū)動(dòng)可控硅SCR或繼電器，節(jié)省了驅(qū)動(dòng)器件。AVR單片機(jī)內(nèi)帶模擬比較器，I/O口可用作A/D轉(zhuǎn)換，可組成廉價(jià)的A/D轉(zhuǎn)換器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。AVR單片機(jī)可重設(shè)啟動(dòng)復(fù)位，以提高單片機(jī)工作的可靠性。有看門狗定時(shí)器實(shí)行安全保護(hù)，可防止程序跑飛，提高了產(chǎn)品的抗干擾能力。

有功能強(qiáng)大的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及通訊接口：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T/C有8位和16位，可用作比較器。計(jì)數(shù)器外部中斷和PWM（也可用作D/A）用于控制輸出，某些型號(hào)的AVR單片機(jī)有3～4個(gè)PWM，是作電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的理想器件。AVR單片機(jī)有串行異步通訊UART接口，不占用定時(shí)器和SPI同步傳輸功能，因其具有高速特性，故可以工作在一般標(biāo)準(zhǔn)整數(shù)頻率下，而波特率可達(dá)576K。

片內(nèi)EEPROM：EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。它是作為一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)空間而存在的，可以按字節(jié)讀寫。EEPROM的壽命至少為100，000次擦除周期。EEPROM的訪問(wèn)由地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和控制寄存器決定。通過(guò)SPI和JTAG及并行電纜下載EEPROM數(shù)據(jù)的操作。

四、光纖通信通信傳輸系統(tǒng)概述

南方電網(wǎng)光纖傳輸網(wǎng)分為主干通信網(wǎng)、省（區(qū)）級(jí)傳輸網(wǎng)和地區(qū)（市）傳輸網(wǎng)三級(jí)，三級(jí)傳輸網(wǎng)均為傳輸網(wǎng)A、傳輸網(wǎng)B雙平面結(jié)構(gòu)。楚雄換流站作為云南地區(qū)的南網(wǎng)總調(diào)直調(diào)廠站，采用4套光傳輸設(shè)備、利用4條交流線路上的OPGW光纜接入南方電網(wǎng)主干光纖傳輸網(wǎng)和云南電網(wǎng)光纖傳輸網(wǎng)，即接入南網(wǎng)網(wǎng)A、南網(wǎng)網(wǎng)B、云網(wǎng)網(wǎng)A和云網(wǎng)網(wǎng)B。

五、光傳輸設(shè)備異常診斷系統(tǒng)必要性

對(duì)于通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，光傳輸設(shè)備是其中最重要、最核心也是最復(fù)雜的一部分，由于其重要性，每一臺(tái)光傳輸設(shè)備都接有網(wǎng)管系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)可以查閱到每一臺(tái)光設(shè)備的指示燈以及告警信息，但是網(wǎng)管系統(tǒng)也會(huì)存在不準(zhǔn)確的情況，比如云網(wǎng)網(wǎng)A光傳輸設(shè)備就曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)設(shè)備指示燈和網(wǎng)管系統(tǒng)指示燈不一致的情況。為了確保每一臺(tái)光設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，通信人員每月都會(huì)對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行巡視，但是每一套光傳輸設(shè)備都至少包括了光基本卡、光放卡、預(yù)放卡、2M接口卡、以太網(wǎng)卡等各種板卡。以上板卡都存在板卡指示燈多并且含義不同的情況，通信人員每次巡視時(shí)都需要一一辨別其指示燈的含義，由此每次巡視都會(huì)花去很多的時(shí)間來(lái)觀察板卡指示燈情況，這樣既增加了作業(yè)時(shí)間，工作效率也得不到提高，光傳輸設(shè)備異常診斷系統(tǒng)便可以很好的解決這一問(wèn)題。

六、光傳輸設(shè)備異常診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理之成像系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是由一個(gè)攝像頭組成，通過(guò)該攝像頭可以將板卡指示燈信息采集進(jìn)來(lái)。該攝像頭可以準(zhǔn)確記錄下指示燈的顏色信息，以及指示燈的閃爍頻率。采集后的指示燈信息將由本系統(tǒng)的核心，也就是AVR單片機(jī)進(jìn)行處理比較。

七、光傳輸設(shè)備異常診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理之處理系統(tǒng)

處理系統(tǒng)里會(huì)預(yù)先將各板卡信息燒進(jìn)AVR單片機(jī)內(nèi)，比如指示燈常亮綠色表示什么意思，快閃橙色表示什么意思。其次AVR單片機(jī)會(huì)將攝像頭采集到的信息與單片機(jī)內(nèi)預(yù)先燒入的板卡信息進(jìn)行對(duì)比，如果采集到的信息與板卡正常信息相符，則單片機(jī)反饋一個(gè)正常信號(hào)，若采集到的信息與板卡正常信息不相符，則單片機(jī)會(huì)搜索出該異常信息的具體含義并反饋一個(gè)異常信號(hào)，并對(duì)異常做出判斷。

記憶的片段范文第3篇

呆呆的坐在教室里，任憑風(fēng)對(duì)自己頭發(fā)的“挑釁，馬上就要畢業(yè)了，就要離開(kāi)這個(gè)陪伴了我六年的班級(jí)，心中便有萬(wàn)分的不舍。想到這里，心不禁酸了起來(lái)。幾個(gè)孩子從我的窗前蹦蹦跳跳的跑過(guò)，帶著無(wú)比滿足的笑容，曾經(jīng)何時(shí)，我也像他們那般。

望見(jiàn)桌上，那被我視若珍寶的同學(xué)錄，頓時(shí)，所有的往事都?xì)v歷在目，一幅又一幅的畫面在我的腦海里快速浮現(xiàn)。

翻開(kāi)第一頁(yè)，是她，我興奮不已。看著她那時(shí)的照片，讀著她那時(shí)給我的搞笑留言，我忍不住笑了。我想就這樣放縱自己一回，拋開(kāi)作業(yè)，任由自己的思緒飄回到過(guò)去。

她，是我小學(xué)時(shí)最好的朋友。教室，操場(chǎng)，食堂……我們一起走過(guò)校園里的每個(gè)角落，互相承諾彼此是永遠(yuǎn)的朋友。我記得，我倆的成績(jī)并不好，有時(shí)會(huì)受得到老師的批評(píng)，但不知怎的，無(wú)論分?jǐn)?shù)又多么的不堪，我們每天也還是嘻嘻哈哈的。

那時(shí)，我們都恨透了同一個(gè)老師——我們的美術(shù)老師。他會(huì)經(jīng)常會(huì)因?yàn)槲覀儺嫷貌缓枚肛?zé)我們。大家都說(shuō)他眼睛的余光都可以殺死你，因?yàn)樗难劬芰粒械男?dòng)作都別想逃過(guò)他的眼睛。在他的課上，在調(diào)皮的學(xué)生也乖得像一只小貓似的。

一次，我同朋友一起上廁所，在廁所間，和她一起表達(dá)對(duì)美術(shù)老師的不滿，不巧，這時(shí)，與美術(shù)老師撞了個(gè)滿懷。她一定聽(tīng)到了。我一時(shí)不知所措，她拉上我的手，迅速逃離了廁所。這下完了，這下完了。我不停地念叨。這時(shí)，她突然說(shuō)，沒(méi)關(guān)系了，美術(shù)課又不多，平時(shí)與她撞見(jiàn)的機(jī)會(huì)也不多。雖然她這樣說(shuō)，但我能感覺(jué)到她心里也有些害怕。對(duì)，沒(méi)關(guān)系，我淡定地說(shuō)。我們互相看著對(duì)方，不禁大笑。

“哈哈。”時(shí)隔多年我還是不能忘記這最美好的一刻。

記憶的片段范文第4篇

關(guān)鍵詞：寬頻帶； 圓形貼片天線； 圓極化; 帶寬

中圖分類號(hào)：TN82-34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-373X(2011)17-0095-03

Design of Broadband Circularly Polarized Patch Antenna Working at C Band

GAO Yao, WEI Gao

(College of Electronic Engineering， Northwestern Polytechnic University， Xi’an 710129， China)

Abstract： A broadband circularly polarized microstrip patch antenna working at C band was designed and simulated by HFSS software. The antenna used doubly-fed points to realize circular polarization, selected two-layer PTFE glass fiber board as medium, adopted the ground plane to isolate the feed network and the radiation patch for reducing the influence of feed network on the properties of antenna circular polarization. The experimental results show that the relative bandwidth of the antenna is about 30%, and the 3 dB axial ratio angles of E-plane and H-plane are more than 90 degree.

Keywords： broadband; circular patch antenna; circular polarization; band width

0 引 言

由于圓極化波的良好特性，在探測(cè)、衛(wèi)星通訊等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，所以圓極化天線受到廣大工程師的青睞。而這些領(lǐng)域通常要求設(shè)備的小型化，以及與衛(wèi)星、飛機(jī)等飛行器共形來(lái)減小對(duì)飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)影響，微帶天線則占有很重要的地位。微帶天線具有低剖面、小體積、容易實(shí)現(xiàn)多頻段等優(yōu)點(diǎn)，但是它有其固有缺陷，即寬帶比較窄，一般只有5%左右［1-2］。因此，展寬微帶天線的帶寬具有十分重要的意義。目前，隨著圓極化微帶天線的應(yīng)用越來(lái)越廣，對(duì)于如何設(shè)計(jì)圓極化微帶天線已經(jīng)形成了很多成熟的方法［2-4］。在貼片對(duì)稱軸方向兩端加載縫隙；在貼片中心加載縫隙；采用多層十字形縫隙耦合等。這些方法制作起來(lái)比較簡(jiǎn)單，容易加工，但是圓極化角度較小并且?guī)捿^窄。

本文中的天線采用兩層較薄的聚四氟乙烯介質(zhì)，使單個(gè)圓形貼片的阻抗帶寬在S波段內(nèi)達(dá)到30%，滿足了現(xiàn)代通信對(duì)天線帶寬的要求。采用雙饋電進(jìn)行饋電使天線很容易實(shí)現(xiàn)圓極化，可以根據(jù)頻率需要而設(shè)計(jì)天線尺寸。

1 微帶天線的模型結(jié)構(gòu)

微帶貼片天線的模型結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，天線分為三層結(jié)構(gòu)［3］，上層為圓形微帶貼片天線，中間為地板，下層是正交混合網(wǎng)絡(luò)的饋電網(wǎng)絡(luò)，在兩個(gè)饋電點(diǎn)形成90°的相位差。三層之間均用介電常數(shù)為2.65的聚四氟乙烯填充，如圖1所示厚度分別為h1，h2。與傳統(tǒng)的天線不同，該天線用地板層將饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射貼片隔離開(kāi)，以減小饋電網(wǎng)絡(luò)對(duì)天線圓極化性能的影響。這樣就必須采用探針對(duì)天線進(jìn)行饋電，在探針周圍設(shè)計(jì)環(huán)形縫隙［5-6］，一是可以將饋電與地板隔離，二是與探針接觸的半徑為r1的圓片可以抵消探針引入的部分電感，從而達(dá)到展寬頻帶的作用。

這樣就可以有效地優(yōu)化天線饋電點(diǎn)處的阻抗，展寬其阻抗帶寬。

在探針周圍的地板上加載縫隙可以一定程度上影響天線的諧振特性，如果縫隙的諧振頻率與貼片的諧振頻率相差不遠(yuǎn)，天線的阻抗帶寬則很有可能被展寬，常見(jiàn)的圓形貼片加載C形縫隙的形式就可以起到展寬天線帶寬［9］的作用。本天線采用地板上加載環(huán)形縫隙，也可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，下文將會(huì)就縫隙對(duì)天線阻抗特性的影響作出討論。

3 微帶天線的相關(guān)尺寸及諧振特性

采用式(1)計(jì)算出天線諧振頻率在5.1 GHz時(shí)的圓形貼片半徑為10.6 mm，調(diào)整為R=10 mm，經(jīng)過(guò)仿真得出饋電點(diǎn)的位置d=3.4 mm，饋電探針圓盤的半徑r1=1.2 mm，環(huán)形縫隙的寬度w=0.6 mm，兩層介質(zhì)均為h1=1 mm,h2=1 mm。

圖3顯示了單點(diǎn)饋電與兩點(diǎn)饋電貼片天線的S11參數(shù)，由圖3中可以看出：

(1) 采用單點(diǎn)饋電的圓形微帶天線的諧振頻率與設(shè)計(jì)目標(biāo)較為符合，但是帶寬很窄，S11曲線低于-10 dB的范圍僅越為200 MHz;

(2) 采用分支線耦合器［10］兩點(diǎn)饋電的微帶貼片天線可使帶寬增加至2.5 GHz。

如圖4所示添加二極管進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)線極化和圓極化之間的切換。圖中各尺寸如下：L1=5.8 mm,L2=10.7 mm,L3=11.8 mm,W1=2.8 mm,W2=2.7 mm,W3=4.9 mm。

3.1 地板上縫隙的半徑對(duì)天線帶寬的影響

地板加載環(huán)形縫隙可以直接補(bǔ)償探針引出的電感，因此縫隙半徑r1對(duì)天線的諧振特性有影響，如圖5所示，r1由小變大時(shí)，第一諧振點(diǎn)(2.5 GHz)的位置會(huì)向右移動(dòng)，且趨勢(shì)會(huì)變快。

3.2 縫隙的寬度對(duì)天線帶寬的影響

環(huán)形縫隙w的大小會(huì)影響天線的帶寬，如圖6可見(jiàn)w變大時(shí)，諧振點(diǎn)向右移動(dòng)并且設(shè)計(jì)的中心頻率附近的S11會(huì)下降。

4 微帶天線的圓極化帶寬和方向圖

采用上文各個(gè)參數(shù)的尺寸，可以得到如圖7所示的圓極化軸比。AR

圖8顯示的是天線在中心頻率點(diǎn)5.1 GHz的φ=0°和φ=90°兩個(gè)面的圓極化軸比，從圖中可以看出φ=0°面圓極化角度大于100°，φ=90°面圓極化角度約為75°。

5 結(jié) 論

綜上所述，針對(duì)傳統(tǒng)單點(diǎn)饋電圓極化微帶貼片天線帶寬較窄的缺點(diǎn)，本文采用兩點(diǎn)饋電。雖然正交混合網(wǎng)

絡(luò)的帶寬并不寬，但是用加載有縫隙的地板將饋電網(wǎng)絡(luò)與輻射貼片隔離，并且縫隙可以補(bǔ)償探針?biāo)氲碾姼校蠓仍龃罅宋炀€的帶寬，使天線在C波段內(nèi)相對(duì)帶寬達(dá)到了30%。并且圓極化軸比具有較寬的頻帶特性，相對(duì)軸比帶寬約為26%，其饋電方式可為工程設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］張鈞,張克誠(chéng),張賢鐸,等.微帶天線理論與工程［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1988.

［2］鐘順時(shí).微帶天線理論和應(yīng)用［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1991.

［3］閔剛，武永剛.基于HFSS的雙層寬帶微帶貼片天線的研究［J］.電子技術(shù)，2009(6)：65-66.

［4］BALANIS C A. Antenna theory: analysis and design [M]. 2nd ed. [S.l.]: Wiley, 1997.

［5］MAK C L, LEE K F, LUK K M. A novel broadband patch antenna with a T-shaped probe [J]. IEE Proc. Microwaves, Antennas Propagation, 2000, 147: 73-76.

［6］WENG CHO CHEW. A broad-band annular-ring microstrip antenna [J]. IEEE Transactions on antennas and propagation, 1982, AP-30(5): 273-276.

［7］PUES Hugo F. An impedance matching technique for increasing the bandwidth of microstrip antennas [J]. IEEE Trans. on Antennas and Propagate., 1989, 48(5): 73-76.

［8］JAYASOORIYA C K K, KWON H M, BAE S, et al. Miniaturized single circular and single ring patch antenna for MIMO communications exploiting pattern diversity [C]// 2010 IEEE International Conference on Communications (ICC). Cape Town, South Africa : IEEE, 2010: 1-5.

［9］BHALLA R, SHAFAI L. Resonance behavior of single U-slot and dual U-slot antenna [C]. [S.l.]: IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, 2001.

［10］LEE Cheng-Jung; Leong KMKH; ITOH T. Broadband quadrature hybrid design using metamaterial transmission line and its application in the broadband continuous phase shifter [C]// Microwave Symposium. Honolulu, HI: IEEE, 2007: 1745-1748.

作者簡(jiǎn)介：

記憶的片段范文第5篇

1　引言

隨著半導(dǎo)體工藝的快速發(fā)展，在一塊芯片集成上億晶體管已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。為了更加有效地在一塊芯片上使用數(shù)目眾多的晶體管，芯片的體系結(jié)構(gòu)開(kāi)始向多核發(fā)展。多核系統(tǒng)就是用多個(gè)低頻率IP核產(chǎn)生超過(guò)高頻率單核的處理效能，但是如何用這些IP核互連來(lái)建立有效的片上微型網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為決定當(dāng)前片上系統(tǒng)(System on Chip,SoC)性能的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的SoC核間互連使用的是共享總線結(jié)構(gòu)，但是隨著嵌入式電子產(chǎn)品對(duì)芯片性能需求的日益增長(zhǎng)，總線型結(jié)構(gòu)已經(jīng)不再適用。首先，總線結(jié)構(gòu)是采用仲裁機(jī)制指定獲得總線使用權(quán)的設(shè)備，當(dāng)參加競(jìng)爭(zhēng)的設(shè)備較多時(shí)會(huì)引起嚴(yán)重的阻塞；其次，當(dāng)片上集成的晶體管增加時(shí)，連線延遲將可能大于時(shí)鐘周期從而造成時(shí)鐘偏移；最后，總線結(jié)構(gòu)很難甚至不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的同步。如果繼續(xù)使用總線型結(jié)構(gòu)，將要增加總線的頻率和帶寬，并且要為總線定義更多的模式以適應(yīng)不同的協(xié)議，雖然可以克服設(shè)計(jì)時(shí)的復(fù)雜性，但是并不能取得良好的系統(tǒng)性能。

最近幾年片上系統(tǒng)向著更高層次、更大規(guī)模的片上網(wǎng)絡(luò)(Network onChip，NoC)發(fā)展，片上網(wǎng)絡(luò)的核心思想是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到芯片設(shè)計(jì)中來(lái)，使得核與核之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)用路由器連接的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和總線結(jié)構(gòu)相比不僅具有較好的可擴(kuò)展性、可重用性，而且可以在支持并行通信的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)全局異步局部同步(GloballyAsynchronous Locally Synchronous，GALS)的時(shí)鐘控制。其中可擴(kuò)展性保證了更多IP核之間的互連，從而可以實(shí)現(xiàn)更多的功能擴(kuò)展，這是用戶對(duì)未來(lái)移動(dòng)通信設(shè)備的基本要求。而可重用性對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)原則，可重用性設(shè)計(jì)可以節(jié)省設(shè)計(jì)成本、提高設(shè)計(jì)的可靠性、縮短產(chǎn)品的上市周期。對(duì)于總線結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)每個(gè)功能塊是可重用的，但是通信結(jié)構(gòu)無(wú)法重用，而片上網(wǎng)絡(luò)只需在原系統(tǒng)上添加路由和相應(yīng)的IP核，大大地加快了設(shè)計(jì)的進(jìn)度。除此之外，由于總線結(jié)構(gòu)采用媒質(zhì)共享的方式實(shí)現(xiàn)通信，因此無(wú)法進(jìn)行并行通信，而且在核與核之間的連線較長(zhǎng)時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)同步時(shí)鐘控制，從而使芯片的性能受限。而片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的核與核之間是通過(guò)路由器實(shí)現(xiàn)互連的，因此可以實(shí)現(xiàn)并行通信，從而大大地增加了通信的帶寬和效率。而且，片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將核與核之間的長(zhǎng)連線用路由器之間的短連線代替，可以使用全局異步局部同步的方式進(jìn)行時(shí)鐘控制，這就解決了總線結(jié)構(gòu)中遇到的時(shí)鐘同步問(wèn)題，還能在一定程度上減小通信時(shí)延，從而讓系統(tǒng)的性能得到進(jìn)一步的提高。以上這些都導(dǎo)致總線結(jié)構(gòu)逐漸被片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所取代。

隨著通信技術(shù)和集成電路技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)產(chǎn)品性能的要求越來(lái)越高，因此未來(lái)的移動(dòng)通信設(shè)備要向著更高性能發(fā)展，也就意味著對(duì)芯片性能的要求越來(lái)越高。早期發(fā)展起來(lái)的片上網(wǎng)絡(luò)是通用片上網(wǎng)絡(luò)，通用片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般是以同質(zhì)IP核為基礎(chǔ)的。雖然使用通用片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)可以比使用總線結(jié)構(gòu)取得更好的性能，但是隨著用戶對(duì)通信需求的日益增長(zhǎng)和芯片上要集成的IP核的數(shù)目不斷增加，通用片上網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無(wú)法滿足系統(tǒng)的要求，主要表現(xiàn)在下面幾點(diǎn)。首先，產(chǎn)品要支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。目前的移動(dòng)通信終端提供的上行和下行速率已經(jīng)不能滿足用戶的需要，據(jù)估計(jì)，未來(lái)的移動(dòng)終端傳輸數(shù)據(jù)的速率要達(dá)到100Mbps，是現(xiàn)在的100倍以上，為了同時(shí)傳輸這么多的數(shù)據(jù)就要提高產(chǎn)品的數(shù)據(jù)傳輸速率，提高數(shù)據(jù)傳輸速率就要求產(chǎn)品的數(shù)據(jù)處理能力以及核與核之間的數(shù)據(jù)傳輸速率也要進(jìn)一步提高。第二，產(chǎn)品要融合更多的功能。現(xiàn)在的移動(dòng)通信終端已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多功能的融合包括通話、音樂(lè)播放器、照相機(jī)等，但是未來(lái)的移動(dòng)通信設(shè)備將會(huì)融合更多強(qiáng)大的功能，例如虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻會(huì)議、安全監(jiān)控功能等。多功能的融合意味著片上集成的IP核數(shù)目將會(huì)迅速增加，而且為了實(shí)現(xiàn)不同的功能未來(lái)片上網(wǎng)絡(luò)的IP核將向異質(zhì)發(fā)展，即片上的IP核會(huì)具有不同的尺寸、功能等。第三，產(chǎn)品要能夠支持更多的無(wú)線通信協(xié)議。如今無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的種類繁多，每種網(wǎng)絡(luò)用的協(xié)議和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也不同，如果要保證通信設(shè)備從一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡到另一種網(wǎng)絡(luò)時(shí)不會(huì)卅現(xiàn)通信盲點(diǎn)，設(shè)備就要同時(shí)支持多種協(xié)議并且可以自動(dòng)進(jìn)行切換。對(duì)于上面所討論的未來(lái)移動(dòng)終端的特征來(lái)說(shuō)，通用片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不再適用，進(jìn)而出現(xiàn)的是針對(duì)異質(zhì)IP核的面向應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)。而且面向應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)只用滿足系統(tǒng)對(duì)于特定性能的要求，因此和通用的通信結(jié)構(gòu)相比可以在一定程度上減小功耗和芯片的面積，從而在支持?jǐn)?shù)目眾多的IP核的同時(shí)保持良好的性能。但是由于面向應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)要對(duì)限制條件進(jìn)行逐一的驗(yàn)證，這會(huì)使產(chǎn)品的上市周期增長(zhǎng)，所以面向應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)必須建立在一定的設(shè)計(jì)流程上，以縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間。

下面將對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行討論。文章的第二部分將對(duì)面向應(yīng)用片上網(wǎng)絡(luò)基本設(shè)計(jì)流程中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行介紹，然后經(jīng)過(guò)分析和總結(jié)，在第三部分總結(jié)了系統(tǒng)級(jí)的面向應(yīng)用片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)流程并圖示，同時(shí)用一個(gè)實(shí)例來(lái)具體說(shuō)明基于該設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的過(guò)程，最后將根據(jù)此設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和一個(gè)手動(dòng)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能比較。

2　面向應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

不同的應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)的要求不同，面向應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)可以在設(shè)計(jì)之前對(duì)所要設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)的分析，從而得到系統(tǒng)所要滿足的限制條件.這些限制條件是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，然后在滿足限制條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。具體的設(shè)計(jì)步驟為：第一步要明確設(shè)計(jì)目標(biāo)和具體的限制條件，第二步就要根據(jù)限制條件設(shè)計(jì)出符合條件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，第三步是確定各IP核和路由器等在芯片上的位置，即進(jìn)行布局設(shè)計(jì)。最后一步就是建立仿真模型，根據(jù)所得到的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真環(huán)境配置，進(jìn)而通過(guò)仿真得到最佳的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。下面就來(lái)針對(duì)每一步進(jìn)行具體的介紹。

2.1　明確限制條件和設(shè)計(jì)目標(biāo)

面向應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的同時(shí)，需要滿足相應(yīng)的限制條件。一般需要確定的參數(shù)有系統(tǒng)的頻率、鏈路寬度、功耗、點(diǎn)到點(diǎn)時(shí)延、端到端時(shí)延、面積等。這些參數(shù)可以作為限制系統(tǒng)的條件，其中有些也可以作為評(píng)價(jià)一個(gè)系統(tǒng)好壞的標(biāo)準(zhǔn)即設(shè)計(jì)目標(biāo)。由于不同系統(tǒng)的要求不同，所以作為限制條件和設(shè)計(jì)目標(biāo)的參數(shù)并不是固定的。一般用來(lái)作為限制條件的參數(shù)有帶寬、通信時(shí)延、功耗、面積、路由器個(gè)數(shù)等，可以只使用對(duì)其中一個(gè)參數(shù)的限制作為條件，也可以同時(shí)對(duì)幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行限制。設(shè)計(jì)目標(biāo)則一般是低通信時(shí)延、低功耗或者二者的線性組合。

2.2　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中重要的部分。通用片上網(wǎng)絡(luò)中的IP核大多是同質(zhì)的，具有相同的尺寸、功能和通信要求等，所以采用規(guī)則的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就可以完成片上網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。由于現(xiàn)在的通信設(shè)備要支持的功能越來(lái)越多，IP核的尺寸、功能等也出現(xiàn)了很大的差異。對(duì)于尺寸各異的IP核，如果繼續(xù)使用規(guī)則拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)互連，則在芯片上要為每個(gè)IP核預(yù)留的面積必須不小于尺寸最大的IP核的面積，這樣對(duì)于尺寸較小的JP核就造成了面積的浪費(fèi)，從而無(wú)法得到高性能的系統(tǒng)。然而對(duì)于具體的應(yīng)用系統(tǒng)，在片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)之初就能夠確定所采用IP核的具體功能和尺寸等特征，這些核之間的通信特征也可以提前預(yù)知。因此，在進(jìn)行片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，就可以針對(duì)這些IP核的特征，設(shè)計(jì)出滿足系統(tǒng)要求、代價(jià)低、性能高的片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這也是面向應(yīng)用片上網(wǎng)絡(luò)解決的主要問(wèn)題之一。

針對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要設(shè)計(jì)方式有兩種，分別是拓?fù)渖珊陀成洹Ｍ負(fù)渖墒窃诮o定通信任務(wù)圖、系統(tǒng)參數(shù)限制(通信時(shí)延、功耗等)和IP核的基礎(chǔ)上，增加路由器并確定IP核之間通過(guò)路由器的連接關(guān)系，從而獲得滿足系統(tǒng)要求的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。而映射則是在給定上述相同條件的基礎(chǔ)上，決定每個(gè)IP核在選定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的位置。利用上述兩種方法可以得到滿足所給限制條件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)得到的每一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行布局并仿真可以得到相應(yīng)結(jié)構(gòu)各方面的性能參數(shù)，對(duì)性能參數(shù)進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)一步設(shè)計(jì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即形成反饋，再重復(fù)仿真分析后即可篩選出相對(duì)最佳的結(jié)構(gòu)。要對(duì)所得到的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真得到性能參數(shù)，還要先確定各IP核和路由器的位置即布局。

2.3　布局問(wèn)題

布局用于確定片上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中每個(gè)IP核、路由器、鏈路和網(wǎng)絡(luò)接口等在芯片上的位置。每個(gè)IP核和路由器的位置直接影響著系統(tǒng)的布線，線長(zhǎng)越長(zhǎng)，信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)延和功耗也會(huì)越大，最終決定了系統(tǒng)的性能和代價(jià)。因此，布局設(shè)計(jì)要基于系統(tǒng)的具體要求，在一個(gè)很大的設(shè)計(jì)空間中去檢測(cè)每個(gè)可能的布局情況，從而獲得最優(yōu)的布局。對(duì)帶寬、功耗、通信時(shí)延、面積等的限制既可以作為軟件的輸入來(lái)對(duì)布局空間進(jìn)行篩選，也可以作為評(píng)價(jià)一個(gè)布局的性能指標(biāo)。這個(gè)思想也廣泛應(yīng)用于以前的研究中，例如在[11]中，作者用帶寬和通信時(shí)延作為限制，用功耗作為性能指標(biāo)提供了可以保證服務(wù)質(zhì)量的設(shè)計(jì)過(guò)程。在[12]中作者用通信時(shí)延限制作為輸入，獲得了代價(jià)最小的布局。在[13]中作者用通信時(shí)延限制作為輸入，使用一種啟發(fā)式算法對(duì)IP核和路由器進(jìn)行布局，然后確定滿足所有限制條件的路由路徑來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。用不同參數(shù)作為限制條件得到的結(jié)果一般是不同的，所以其性能也有差異，例如用點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)延作為限制條件，或者用端到端時(shí)延作為限制條件，由于端到端時(shí)延的限制可以用“借用時(shí)間”(horrow time)的概念，這就造成后者的設(shè)計(jì)空間更大，仿真結(jié)果表明后者可以比前者節(jié)省面積和功耗。另一方而，將不同的參數(shù)作為輸入也會(huì)得到不同的結(jié)果，例如分別用時(shí)延限制和功耗限制作為輸入，由于時(shí)延和功耗并非相互獨(dú)立，當(dāng)用另外的參數(shù)作為性能指標(biāo)時(shí)，就不能兼顧系統(tǒng)對(duì)于時(shí)延和功耗的要求。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行輸入?yún)?shù)和性能指標(biāo)的選擇，從而得到最佳的布局。

2.4　仿真

對(duì)于片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，如果每一種方案都用硬件來(lái)驗(yàn)證會(huì)使設(shè)計(jì)的成本大大增加，所以可以通過(guò)使用仿真軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。仿真軟件可以為片上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)提供流量模型、IP核模型以及路由器等網(wǎng)絡(luò)所需設(shè)備。用戶只要手動(dòng)選擇設(shè)備，并根據(jù)要求配置各項(xiàng)參數(shù)就可以得到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)。片上網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性在不斷地增加，在仿真軟件的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到推向市場(chǎng)的時(shí)間可以大大縮短。因此仿真在片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中也是很重要的。對(duì)于仿真來(lái)說(shuō)，參數(shù)的設(shè)置是基礎(chǔ)，下而以鏈路的容量為例來(lái)說(shuō)明參數(shù)的設(shè)置，鏈路容量對(duì)于網(wǎng)絡(luò)所需芯片的面積和功耗都會(huì)造成一定的影響。設(shè)置鏈路容量一般有兩種情況，一種是將鏈路容量設(shè)置成統(tǒng)一的，一種是不同的鏈路設(shè)置不同的容量。前者由于要考慮到最差的情況所以會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)，后者可以根據(jù)具體的情況設(shè)定鏈路容量，因此可以得到較好的性能。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)需要選擇設(shè)定的方式。完成仿真得到相應(yīng)結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)后就可以參照系統(tǒng)要滿足的限制條件和設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析并選擇出符合所有限制條件的相對(duì)最佳的結(jié)構(gòu)。

3　實(shí)例

3.1　片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)流程圖

面向應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)首先要根據(jù)應(yīng)用的要求確定系統(tǒng)的限制條件和設(shè)計(jì)目標(biāo)，即設(shè)定各參數(shù)，然后根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和布局設(shè)計(jì)，其中需要通過(guò)仿真不斷對(duì)拓?fù)浜筒季诌M(jìn)行更新，最終獲得滿足設(shè)計(jì)要求和限制條件的最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其布局。基于這一分析，我們得到而向應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)流程圖，如圖1所示。該設(shè)計(jì)流程中給出的系統(tǒng)輸入主要有設(shè)計(jì)目標(biāo)、約束條件和特定應(yīng)用的通信特征，設(shè)計(jì)目標(biāo)一般為低時(shí)延和低功耗，或者二者的線性組合，約束條件包括了帶寬、時(shí)延、功耗、面積和路由器數(shù)目等的限制，而通信特征給出了IP核之間的通信關(guān)系及其流量大小等信息。基于這些系統(tǒng)輸入，首先進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和布局的設(shè)計(jì)，其中布局的結(jié)果對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的反饋?zhàn)饔茫梢酝ㄟ^(guò)多次調(diào)整取得拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與布局之間的折中，這一關(guān)系如圖1虛線框所示。經(jīng)過(guò)上面的步驟可以得到所有可能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為了進(jìn)一步對(duì)這些結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行比較則要開(kāi)始下一步的仿真。仿真是由仿真軟件完成的，用仿真軟件提供的流量模型、IP核模型、路由器和鏈路等構(gòu)造片上網(wǎng)絡(luò)模型并對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，仿真得到各性能參數(shù)包括通信時(shí)延、功耗等，并根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)一步更新網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和布局，如圖1中的性能反饋部分。如此下去直到得到最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。此設(shè)計(jì)流程的輸出則為最終設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3.2　實(shí)例分析

文獻(xiàn)[9]中給出了一個(gè)包含30個(gè)核的系統(tǒng)，具體包括10個(gè)有緩沖的ARM7處理器、10個(gè)私有存儲(chǔ)器、5個(gè)流量產(chǎn)生器、5個(gè)共享存儲(chǔ)器。下面用一個(gè)例子來(lái)具體說(shuō)明3.1節(jié)片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)流程，并分別對(duì)一個(gè)手動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和基于該設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)出來(lái)

的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和性能比較。

手動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)包含15個(gè)路由器，使用5*3的mesh結(jié)構(gòu)，每一個(gè)路由器連接兩個(gè)IP核，所選擇的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是經(jīng)過(guò)高度優(yōu)化的，最終的結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖中M表示處理器，s表示共享的存儲(chǔ)器，P表示私有的存儲(chǔ)器，T表示流量產(chǎn)生器。該結(jié)構(gòu)能支持的最高的頻率是885 MHz，功耗368.08 mW。

為了進(jìn)一步減小占用的面積和功耗，下面采用上述的設(shè)計(jì)流程來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。要確定網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)首先應(yīng)該確定所需要使用的路由器的個(gè)數(shù)，在此設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于特定的鏈路寬度和頻率不斷變換路由器的數(shù)目，從而得到該頻率和鏈路寬度下最佳的結(jié)構(gòu)。重新設(shè)置鏈路寬度和頻率，根據(jù)算法得到新的頻率和鏈路寬度下的最佳結(jié)構(gòu)，即采用迭代的方法確定每一種可能的組合。迭代的過(guò)程圖如圖4，最外層是系統(tǒng)工作頻率的變化，最里面是路由器數(shù)目的變化，中間是鏈路寬度的變化，對(duì)每種情況進(jìn)行仿真分析進(jìn)而選出最佳的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

在上面的迭代中，路由器的個(gè)數(shù)是從1到30變化的，即從所有的IP核連在同一個(gè)路由器上到一個(gè)IP核連到一個(gè)路由器上，而鏈路寬度和網(wǎng)絡(luò)的工作頻率是確定鏈路帶寬的主要參數(shù)，在這個(gè)過(guò)程中二者可以在一些適當(dāng)?shù)闹瞪线M(jìn)行變化。但是為了和手動(dòng)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相比較，文獻(xiàn)[9]中將工作頻率同樣設(shè)置成885 MHz，實(shí)驗(yàn)證明此結(jié)構(gòu)完全可以支持手動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)所能支持的最大頻率。經(jīng)過(guò)上面的過(guò)程后，確定最佳拓?fù)湫枰?個(gè)路由器，和手動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)相比減少了所需的路由器，但是由于路由器和路由器之間的連線較長(zhǎng)，所以要通過(guò)仿真進(jìn)一步進(jìn)行勝能的比較。下一步就是對(duì)所得的拓?fù)溥M(jìn)行片上布局設(shè)計(jì)，將對(duì)時(shí)延的限制當(dāng)做限制條件，采用sA算法㈣，即將所有的IP核和路由器在片上所有的排列情況進(jìn)行遍歷，再對(duì)所有的情況進(jìn)行仿真，檢測(cè)出不符合時(shí)延限制的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將其拋棄，再分析符合時(shí)延限制的網(wǎng)絡(luò)的功耗進(jìn)而得到相對(duì)優(yōu)越的結(jié)果。這個(gè)過(guò)程是建立在算法之上的，可以完全自動(dòng)的生成，得到的最終結(jié)果如圖4所示。按照設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)只需要消耗277.08 mW，而且生成最后的結(jié)構(gòu)只需要用幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，和以前的設(shè)計(jì)方法相比效率顯著提高了。