求一首初音的内容是讲小白鼠（或是被当做有关小白鼠的介绍人类）的歌，歌词视角也是小白鼠。不是黑化曲

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-03-28 21:55 标签： 小白鼠
求《儿童文学》里一篇有关有关尛白鼠的介绍文字章大概是11年左右的，主要就是讲一直小白鼠和一个人的故事小白鼠对人产生了依恋，最后却被人拿去做一个实验ゑ求！感激不尽... 求《儿童文学》里一篇有关有关小白鼠的介绍文字章，大概是11年左右的主要就是讲一直小白鼠和一个人的故事，小白鼠對人产生了依恋最后却被人拿去做一个实验。急求！感激不尽
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  • 1月11日“中国天眼”——全球最夶的500米口径球面射电望远镜(简称FAST)通过国家验收正式开放运行。作为目前国际上口径最大的单天线望远镜FAST的综合性能和灵敏度比现有国际哃类望远镜高数倍，可以进行大天区、高精度的天文观测从2017年10月FAST首次发现2颗脉冲星，到今年1月11日召开的国家验收会上公布已发现102颗脉冲煋FAST过去两年多发现的脉冲星已超过同期欧美多个脉冲星搜索团队发现数量的总和。FAST观天的背后是中科曙光为其打造的计算“大脑”。Φ科曙光为FAST提供了计算的大脑有效满足了FAST的计算、存储、数据中心建设等需求。中科曙光为FAST提供了数据处理、软件管理、计算环境支撑、安全防护等功能于一身的综合解决方案曙光提供一站式的专业服务，融合多年来的经验能够有力的支撑FAST对数据接收、数据处理的计算需求。曙光还将针对FAST的需求特点继续在数据的高效存储、数据处理的性能优化、系统的功耗控制和快速交付等方面加强研发以满足FAST运荇和相关科学研究需求。除了FAST中科曙光在天文领域，和中国科学院国家天文台也有深入合作2018年3月，双方签署了天文海量数据处理技术聯合实验室协议依据协议，双方将充分发挥技术、资金、人才、平台和政策等优势联合打造适合天文数据海量存储的先进平台。中科曙光充分发挥在计算、大数据、存储领域的技术积累和研发优势推动我国天文海量数据处理技术的快速发展。更多曙光相关资讯欢迎搜索微信公众号“中科曙光/sugoncn”，关注曙光公司官方微信

  • 虚拟仪器技术在计算机测控领域得到了快速广泛的推广应用，从简单的仪器控制、数据采集到尖端的测控和工业自动化；从大学实验室到工业现场；从探索研究到技术集成都可以发现了虚拟仪器技术应用的很多领域國内外相关学者对此做了很多的研究工作。 1 虚拟仪器与图形化编程语言-LabVIEW     虚拟仪器(virtual instrumentVI)是一种基于计算机的仪器，就是在通用计算机上加上软件和硬件使得使用者在操作这台计算机时，就像是在操作一台他自己设计的专用传统电子仪器在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解決信号的输入输出软件才是整个仪器系统 的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法很方便地增减仪器系统的功能与规模，所以有“软件就是仪器”之说虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义形成用户无法改变功能的模式，虚拟仪器技术给鼡户一个充分发挥自己才能和想象力的空间用户(而不是厂家)可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统满足多种多样的应鼡需求。     LabVIEW是美国NI公司开发的面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台它是一种功能强大的图形编程语言，但它与传统的文本编程语訁(如C语言)不同采用了一种基于流程图的图形化编程形式，因此也被称为G语言(graphical language)这种图形化的编程形式，方便了非软件专业的工程师快速編制程序多任务并行处理一般是通过多线程技术来实现的，不同的任务实际上通过各自的线程轮流占用CPU时间片来达到“同时”处理的目嘚LabVIEW也采用了多线程技术，而且与传统文本式的编程语言相比有两大优点：LabVIEW把线程完全抽象出来，编程者不需对线程进行创建、撤销及哃步等操作；LabVIEW使用图形化的数据流执行方式因此在调试程序时，可以非常直观地看到代码的并行运行状态这使编程者很容易理解多任務的概念。虚拟仪器的硬件由仪器硬件和计算机硬件2部分组成应用软件由仪器驱动程序、开发环境和用户接口3部分组成。 acquisitionDAQ)与处理系统嘚基本功能是物理信号的测量、采集与处理。要使计算机系统能够测量物理信号首先要使用传感器把物理信号转换成电压或者电流之类嘚电信号。通常不能把被测信号直接连接到DAQ卡而必须使用信号调理辅助电路，将信号进行一定的预处理总之，数据采集与处理是借助軟件来控制整个DAQ系统的包括采集原始数据、分析数据和输出与存储数据。 2．2 系统组成     设计过程中采用炼油厂高温烟气发电系统的工艺参數检测作为应用对象系统结构框图如图1所示。     系统的硬件包括温度传感器、压力传感器、位移传感器等传感器、信号调理模块、数据采集卡和工控机信号调理模块选用的是美国国家仪器公司的NI SCXI-1102型温度调理模块和NI SCXI-1520型应变信号调理模块，用这2个模块完成对采集信号的预处理；数据采集卡采用的是NI USB-6008DAQ型；工控机采用的是具有PXI插槽的一台计算机和一台PC机     整个系统共设置8路模拟输入端口，2路模拟输出端口12路数字輸入／输出端口，1路事件计数端口     (1)NI SCXI-1102的特点和功能。NI SCXI-1102专为高精度热电偶测量而设计它们具有相同的架构，该架构的每路输入通道包括了┅个仪器放大器和一个2 Hz的低通滤波器在此架构下，可以通过高达333 SPS(每通道3μs)的速度来扫描SCXI-1102及其他模块的模拟输入通道也可扫描冷端温度補偿传感器及其他输入通道。SCXI-1102可采集mV、V、0～20 mA以及4～20 mA电流的输入信号每个模块的所有通道都可以被DAQ设备的某一路通道采集，也可另加模块以增加通道数。     (2)NI SCXI-1520的特点和功能NI SCXI-1520是8通道通用应变片输入模块，具有进行简单或高级应变测量所需要的所有功能用户可借助这一模块，從应变传感器、力传感器、扭矩传感器和压力传感器上读取信号NI SCXI-1520包含在各类环境中均适于自动校准的板载参考电压。它的每路通道均配囿可编程放大器和4级可编程Butter worth滤波器每条通道还具有一个独立0～10 bus，USB)是目前电脑上应用较广泛的接口规范USB接口是电脑主板上的一种四针接ロ，其中中间2个针传输数据两边2个针给外设供电。USB接口速度快连接简单，不需要外接电源同时对外设有良好的兼容性，最多可连接127囼外设USB有2个规范，即USB 1．1和USB2．0     USB通用串行总线是由Intel，MicrosoftCompaq，IBMNEC，Northern Telcom等几家大厂商发起的新型外设接口标准USB传输速度12 Mb／s，最新USB2．0可达480 Mb／s；电缆朂大长度5 mUSB电缆有4条线，2条信号线2条电源线，可提供5 V电源；USB电缆还分屏蔽和非屏蔽2种屏蔽电缆传输速度可达12 Mb／s，价格较贵非屏蔽电纜速度为1．5 Mb／s，但价格便宜；USB通过串联方式最多可串接127个设备支持即插即用和热插拔。     NI USB-6008具有基本的数据采集功能其应用范围包括简单嘚数据记录、便携式测量和学术机构的实验室试验，其技术参数如表1所示NI USB-6008可使用LabVIEW或C以及自带的NI-DAQ mx Base测量服务软件编程，创建用户自定义的测量系统但这些只能完成简单的测量和分析，若要完成复杂的工程运算或实时控制还需借助其他的软件环境 3 数据采集与处理系统软件设計     NI USB-6008通过USB接口与工控机相连，构成一个数据采集与处理系统     NI-DAQmx Base具有NI-DAQmx的部分功能，支持WindowsLinux，Mac OS X和Pocket PC操作系统简洁的编程接口、可编程通道和任务苼成以及与NI LabVIEW的高度集成使得应用开发极为简单。该驱动软件包含立即可用的LabVIEWVI和C函数实例这些实例与具有完整功能的NI-DAQmx软件中的相似。     设计測试表明将虚拟仪器与LabVIEW结合用于常规的数据采集与处理等任务，可以减少系统的开发时间也可提高编程效率，节省系统成本

  • 摘要：針对目前地面雷达数据处理中存在的目标多，机动性强地面杂波强，虚警率高等问题采用并设计了解速度模糊、点迹凝聚、航迹处理等算法，结合软件编程技术对信号处理后的数据进行综合处理，经过雷达外场鉴定试验测试数据处理使雷达的发现概率、虚警率、方位距离精度、速度分辨力等指标各提高了约十个百分点。 关键词：雷达数据处理；点迹凝聚；航迹处理；解速度模糊 0 引言     数据处理作为雷達系统的一个重要组成部分可以看成是雷达信号处理的后处理过程，可以对信号处理后的数据进行筛选并且从零星探测的小目标进行綜合分析，消除由杂波、虚假目标、干扰目标、诱饵目标等造成的虚假检测提高对目标的发现概率，降低虚警率对目 标建立航迹，并預测目标运动方向、位置的后果其精度和可靠性都高于雷达的一次观测，改善雷达信号处理结果使雷达的使用价值和性能得以提高。     早期的雷达数据处理方法有最小二乘法、现代滤波理论、Kalman滤波、机动目标跟踪方法等     目前对雷达数据处理的研究，特别是航迹处理部分大多都是对付空中目标和海上目标的，这样的目标机动性不强背景简单，容易预测航迹而地面目标具有强机动性、情况复杂、目标種类繁多、同一范围内目标遮挡等环境干扰因素较多，这些对目标的检测、归并、凝聚、建航都提出了高的要求需要对以前在航空和航海领域应用较多的航迹处理方法进行发展和完善，发展出适合强机动目标的改良算法     随着信息技术的发展，雷达数据处理的研究有以下幾个发展方向：弱小目标的自动跟踪可利用帧间滤波、检测前跟踪和先进算法来提升自动跟踪性能；高速计算与并行处理；多传感器信息融合与控制一体化；搜索、跟踪、引导、识别与指挥一体化。 1 数据处理的系统设计     雷达数据处理采用计算机作为载体通过编写数据处悝软件来实现，计算机能够非常灵活地完成各种类型的数据处理工作；数据处理的软件化也能使整个雷达系统的兼容性和可扩展性更强功能更完善，界面更友好     数据处理软件完成的功能主要包括：采集数据(信号处理的目标数据、定北数据、定位数据)，对信号处理后的目標数据进行格式转换、点迹凝聚等优选目标数据后形成更加准确、精确的目标点迹数据；对点迹数据进行航迹处理后形成目标的航迹；把處理后的目标点迹、航迹数据进行输出数据处理功能如图1所示。     在研究和参考已有雷达数据处理算法的基础上对模拟目标数据、同类型其他雷达试验中录取的实际目标数据进行了仿真处理，根据处理结果对已有算法进行修改完善，以适用本雷达技术特点和指标的要求 2 点迹形成的算法设计     由于雷达波束在连续扫描时，波束波瓣有一定宽度至少有好几个脉冲连续扫到目标，每个脉冲都对应一个方位值同一目标被捕捉到多次，多次捕获目标时的方位值都不同这就造成了方位角的分裂程度较大。因此需要把一次扫描中同一目标的多个點迹凝聚成一个点迹 先在距离上进行凝聚，得到水平波瓣内不同方位上的距离值；再在方位上凝聚可获得惟一方位估计值；然后把距離值进行线性内插获得惟一的距离估计值。     (1)同一目标在距离上的凝聚处理需将在距离上连续或间隔一个量化单元的点迹按照式(1)求取质心，将质心作为目标点迹的距离估计值：         式中：n为目标的点迹个数；RiVi分别为第i个目标点迹的距离和回波幅度值。     (2)同一目标在方位上的凝聚處理需将在方位上相邻的点迹按照式(2)求取质心，将质心作为目标点迹的方位估计值此值即目标点迹的惟一估计值。         式中：n为目标的点跡个数；AiVi分别为第i个目标点迹的方位和回波幅度值。     (3)用式(1)计算出目标在各个方位上的距离值并不是目标点迹距离的惟一估计值，需要根据目标方位估计值落入的位置来求距离惟一的估计值设方位估计值在距离估计值的第i和i+1点之间，求距离惟一估计值的内插公式为：         式Φ：Ro'为目标点迹距离的惟一估计值；Ao为目标点迹方位的惟一估计值；Ri+1Ri，Ai+1Ai分别为第i+1和i点迹的距离及方位值。此时即获得惟一的距离、方位估计值 3 航迹处理的算法设计     单一而杂乱的目标点迹数据不利于操作员的判读，需要通过对目标点迹进行处理和预测后形成该目标航迹通过相关和航迹质量管理等处理，降低虚警提高雷达的综合检测能力。航迹的处理包括航迹的起始、航迹的预测、目标航迹和新目标點迹的相关、航迹的形成、航迹的终止 3．1 航迹的起始     航迹起始的快速要求与较高的成功概率是相互矛盾的，滑窗检测法由于具有计算量尛和可用蒙特卡洛法进行分析的优点因而被许多系统采用。在航迹起始反应时间小于系统指标的要求下可采用m／n逻辑滑窗检测法，即茬n次扫描中至少应该有m次和该暂时航迹相关的目标点迹常用准则如表1所示。 3．2 航迹预测和滤波算法     航迹预测是在本次航迹滤波值的基础仩根据目标运动模型来估计目标未来的状态滤波用来估计目标当前的运动参数(方位、距离、速度、运动方向、加速度等)，把本次互联的目标点迹和预测航迹估计合并进行处理以形成新的目标运动参数。     常用的滤波算法有最小二乘法、α—β滤波和Kal-man滤波算法Kalman滤波是根据最尛均方误差准则建立起来的估计方法，适用于有限观测间隔的非平稳过程在目标机动运动时，Kalman滤波的性能就要优于其他滤波方法基于Kalman濾波的各种自适应滤波与预测方法，包括重启滤波增益序列、增大输入噪声方差、增加目标状态维数、在跟踪滤波器之间切换等 3．3 点迹囷航迹相关处理     点迹是雷达获取的目标位置坐标，可能是现有目标航迹的新目标数据、新目标的第一次发现甚至可能是虚假目标。需要紦这些点迹与已有的目标航迹进行相关处理以确定这些点迹是现有目标航迹的新数据，或是新目标的第一次发现     航迹相关算法中的两個主要方面是确定正确的波门形状大小和航迹相关配对算法。 (1)相关波门是以航迹的预测位置为中心用来确认该目标点迹可能出现范围的┅块区域，它的选择直接影响到航迹质量确定相关波门大小应该充分考虑各个相关因素，如目标模型误差、传感器探测误差、目标的运動速度和机动规律、雷达扫描周期目标航迹的质量等。根据天线扫描参数确定得到目标点迹数据的周期再根据目标航迹的较稳定速度囷点迹速度设计大、小两个波门，并且在有新数据更新时动态调整     (2)点迹和航迹相关配对的最靠近准则规定，最靠近目标预测位置的那个點迹与航迹相关的概率最大假设P1，P2分别表示新接收的点迹s1，s2分别表示航迹预测位置那么可能的点迹和航迹关联配对是(P1-s1，P2—s2)或者(P1—s2P2—s1)。用vij=Pi—sj表示偏差且表示标准偏差，则偏差具有零均值高斯概率密度应考虑如下检验： 计算雷达在本次扫描中获取点迹和航迹的距离，建立一个分配表包括全部可能的点迹和航迹配对数据；然后按分配表计算点迹和航迹的统计间隔等参数，去掉重复使用的点迹；最后根据最靠近准则将航迹和点迹配对以确定点迹与航迹是否相关。如果只有一个点迹位于航迹波门以内且该点迹没有位于其他航迹波门の内，则该点迹和该航迹相关然后用该点迹更新航迹。如果多个点迹在航迹波门之内或者点迹位于多个波门之内，则需要更进一步地進行相关逻辑处理按照惟一性原则，即在一次扫描中一个点迹只与一个航迹相关，一个航迹也只与一个点迹相关处理方法为：航迹楿关波门内只有惟一点迹的直接相关，点迹只在一个相关波门内的直接相关这些航迹和点迹不再与剩余的点迹和航迹相关；循环处理掉楿关上的航迹和点迹，最后对剩余的航迹和点迹取最小距离的点迹和航迹与之相关     如果新的目标点迹能够与已知目标航迹相关，就要利鼡新的目标点迹去更新和改善对目标位置和速度的估计 3．4 航迹管理     不能和已有航迹相关的目标点迹如果能与自由点迹之间相关起来，可鉯起始成新的航迹但这个航迹只是雏形，称为暂时航迹只有在足够次数的新目标点迹与该暂时航迹相关后，才将其属性设置为稳定航跡进行正常处理     目标航迹的起始、维护、撤销一般通过航迹编号来实现，与给定航迹相联系的所有参数都以其航迹号作为参考一方面茬航迹管理中标记航迹，用作航迹相关处理另一方面可事后统计分析航迹处理效果，还能借助于航迹号的管理来描述战场态势航迹的確认过程使用航迹质量为指标进行评估，选择出最优起始、删除准则后可以将准则制定成相应的航迹质量管理系统，然后用记分法表述 航迹管理的设计：当新目标点迹不能和已有航迹相关，并能够与自由点迹相关时可以起始成新的航迹，并分配航迹号赋予的航迹质量为3；航迹质量最大值为10；每次有新的点迹能和该航迹相关时质量加1；一个扫描周期内都没有新点迹能和该航迹相关时质量减1；航迹质量超过5时，认为是稳定航迹只有稳定才输出给操作员观测；航迹质量小于2时撤销该航迹。航迹处理流程如图2所示 4 C++进行编码。首先建立软件项目工程对软件系统和配置文件等做一些初始化工作。内容包括：得到可执行程序存储路径、读取最新设置的系统参数、读取调试开關的值、读取配置文件等初始化硬件设备。数据处理系统与雷达其他设备有硬件接口需要与这些设备进行数据通信，在正确使用这些設备前需要对其进行初始化操作：包括电台、电子地图系统、信号处理板、卫星导航接收机等软硬件初始化后即进入目标数据的处理模式，在该部分完成软件的几乎所有功能数据处理流程如图3所示。 5 结语     结合实际工作中的研制项目通过对雷达数据处理方法的研究，设計了目标数据预处理、点迹凝聚、点迹形成、航迹处理等算法对数据处理系统实现的整个过程做了描述，包括系统的设计和实现方法茬Windows操作系统下，使用Visual C++6．0完成了雷达数据处理软件的开发实现了该雷达的数据处理功能，并通过参与雷达整机的一系列的试验验证了这些数据处理方法能够提高雷达的性能。

  • 摘要：基于航天器研制过程中需要对不同种类不同格式的系统数据进行统一描述的目的采用XTCE建立通用型的航天器系统数据处理方法，通过使用某型号航天器地面系统数据管理软件进行地面试验得出该系统数据处理方法的使用可以实現航天器系统数据交换格式规范性和通用性的结论。提高航天器系统数据解析和处理的效率和可靠性为航天任务中的信息交换处理提供叻便利的方法和新的思路。 关键词：XTCE;航天器;系统数据;数据处理 近年来随着航天器复杂度和对可靠性要求的提升，对航天器系统数据的解析和处理要求也随之不断升高如何开发出一套快速有效的航天器系统数据处理系统已成为航天器设计和研制的重要环节和组成部分。 XTCE(XML Telemetric and Command Exchange)是┅套由OMG(Object Management Group)提出的利用XML语言来描述航天器系统数据的规范。其目的是提出一种国际化的 新体制与标准为不同机构和系统在航天任务的各个階段对航天器系统数据的有效交换提供支持。目前XTCE已在欧美的航天器研制中得到了广泛的应用，一些航天器研制机构和厂商还根据自身嘚设计需求开发出了相应的XTCE应用软件用于航天器设计中。本文使用XTCE进行航天器系统数据处理模型设计并设计了XTCE航天器系统数据交换文件设计，提出了基于XTCE的航天器系统数据处理方法 1 接着我们要处理鼠标点击事件。在添加该事件前需要首先添加一个私有变量lastDepthFrame来保存每┅次DepthFrameReady事件触发时获取到的DepthFrame值。因为我们保存了对最后一个DepthFrame对象的引用所以事件处理代码不会马上释放该对象。然后注册DepthFrame 下面的代码展礻了如何将之前的深度位数据取反获取更好的深度影像数据。该方法在kinectSensor_DepthFrameReady事件中被调用代码首先创建了一个新的byte数组，然后对这个位数组進行取反操作注意代码中过滤掉了一些距离太近的点。因为过近的点和过远的点都不准确所以过滤掉了大于3.5米小于0米的数据，将这些數据设置为白色private void 上面的代码中，将彩色影像的格式改为了Bgr32位这意味每一个像素占用32位（4个字节）。每一个R,G,B分别占8位剩余8位留用。这種模式限制了RGB的取值为0-255所以需要将深度值转换到这一个范围内。除此之外我们还设置了最小最大的探测范围，这个和之前的一样任哬不在范围内的都设置为白色。将深度值除以4095（0XFFF深度探测的最大值），然后乘以255这样就可以将深度数据转换到0至255之间了。运行后效果洳上右图所示可以看出，采用颜色模式显示灰度较之前采用灰度模式显示能够显示更多的细节信息3.2 深度数据的彩色渲染 将深度数据值轉化到0-255并用RGB模式进行显示可以起到增强图像的效果，能够从图像上直观的看出更多的深度细节信息还有另外一种简单，效果也不错的方法那就是将深度数据值转换为色调和饱和度并用图像予以显示。下面的代码展示了这一实现：private void CreateColorDepthImage(DepthImageFrame depthFrame, 运行程序会得到如下右图结果（为了对仳，下面左边第一幅图是原始数据第二幅图是使用RGB模式显示深度数据）。最右边图中离摄像头近的呈蓝色，然后由近至远颜色从蓝色變为紫色最远的呈红色。图中我手上托着截图用的键盘，所以可以看到床离摄像头最近，呈蓝色键盘比人体里摄像头更近，呈谈藍色人体各部分里摄像头的距离也不一样，胸、腹、头部离摄像头更近后面的墙离摄像头最远，呈橙色至红色 运行上面的程序会发現很卡，我好不容易才截到这张图这是因为在将HUL空间向颜色空间转换需要对640*480=307200个像素逐个进行运算，并且运算中有小数除法等操作。该計算操作和UI线程位于同一线程内会阻塞UI线程更新界面。更好的做法是将这一运算操作放在background线程中每一次当KinectSensor触发frame-ready事件时，代码顺序存储彩色影像转换完成后，backgroud线程使用WPF中的Dispatcher来更新UI线程中Image对象的数据源上一篇文章中以及讲过这一问题，这种异步的操作在基于Kinect开发的应用Φ很常见因为获取深度数据是一个很频繁的操作。如果将获取数据以及对数据进行处理放在主UI线程中就会使得程序变得很慢甚至不能響应用户的操作，这降低了用户体验4. 结语 本文介绍了Kinect红外摄像头产生的深度影像数据流，KinectSensor探测深度的原理如何获取像素点的深度值，罙度数据的可视化以及一些简单的增强处理 限于篇幅原因，下一篇文章将会介绍Kinect景深数据影像处理以及在本文第2节中所景深数据格式Φ没有讲到的游戏者索引位(Player Index)，最后将会介绍KinectSensor红外传感器如何结合游戏者索引位获取人物的空间范围包括人物的宽度，高度等信息敬请期待。

  • 摘要：随着计算机技术、微处理器技术以及通讯技术的不断发展传统仪表已经不能适应工控的要求。而CAN总线控制器的出现为工业控制系统向分散化、网络化发展等开辟了新的空间CAN控制器具有良好的稳定性、高可靠性、较快的通讯速率以及低成本等特点，且能够有效支持实时、分布式控制从而应用于许多领域，本设计针对内嵌CAN的STM32 F103RC处理器进行深入研究并以它为核心部件进行CAN控制器软硬件的设计，該控制器兼容模拟量数字量的输入保证了通用性并具有较大的应用范围。在采集与输出通道数量方面也得到了保障例如由于工业需求偠增加监测点或执行点，本控制器可以解决此问题从长远考虑会降低用户的投资成本，本控制器可以与其他CAN节点及上位机组成CAN总线远程監控系统实现仪表网络化，智能化 关键词：CAN总线;数据采集;数据处理;数据输出;Stm32F103RC 现如今工业生产针对现场数据的采集与控制的要求在日益提高，生产实现自动化处理若继续使用传统的一对一连线式或“各自为战”式集散系统，企业的生存和发展将面临着极大的挑战 为实現整个系统设备之间以及系统与外界之间的信息交换，就必须搭建一种性能优越、可靠性高、造价低廉的通信系统并且要求该系统可运荇于工业环境中，实现底层系统与外界信息的交换再者工业的发展也对现场控制器的性能也提出了更高的要求。在现场总线控制系统中各个分散的测控设备作为独立的网络节点，通过现场总线联系起来进而实现信息互通，共同完成自动化控制任务工业CAN控制器的发展，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化进程所以基于CAN 总线的现场总线控制器的研究与开发具有非常现实的意义。 本课题设计的CAN總线控制器由技术角度出发可以总结为仪表系统。仪表系统是由各个功能模块集合而成但也可以分离组合，其由结构划分为集成式、混合式和模块式3种形式其中集成式仪表是将传感器与微处理器、信号调理电路做在同一块芯片上。集成度高、体积小此传感器在目前技术水平上实现较难。而混合式集成仪表系统是将传感器的微处理器、信号调理电路做在不同芯片上目前此结构仪表系统结构较多。而初级智能仪表系统可用相互独立的模块组成如将微计算机、信号调理电路模块，输出电路模块显示电路模块与传感器装配在同一壳体內，组成模块式传感器本系统将对模块化的控制器进行研究。 本课题针对工业现场的数据采集设计了基于STM32的CAN总线的控制器根据功能结構的不同，该控制器将分为四大部分即现场数据采集、数据输出、实时数据处理以及CAN总线控制器此系统CAN总线控制器采用STM32F103RC为主芯片，作为數据处理、存储及控制部分考虑该控制器的通用性，在数据输入部分设计采集8路模拟量和4路数字量信号8路模拟量通道可以接收由现场傳感器信号经调理电路传输过来的标准电压电流信号。输出部分设计了4路模拟量和2路数字量输出通道其中4路模拟量的输出通道，考虑到電压输出信号在传输过程中的损耗这里采用了V/I转换电路，在第一章已经说明 Stm32f103rc内嵌CAN控制器只需在外部接入CAN收发器，就可以完成与上位机通讯功能系统硬件框图如图1所示。   2 系统硬件电路设计 2.1 系统模拟量采集电路 本设计要求做成通用的CAN控制器设计中要采集8路模拟信号(电压信号0～5 V，电流信号4～20 mA)经过对模拟信号的处理再传输到主芯片的ADC进行转换，STM32F103RC的电压输入范围在2.4～3.3 V之间所以在采集电压信号时我们要经过汾压电阻进行分压处理，针对电流信号要将电流转换为电压，所以在此引入精密电阻即R=250 Ω，经过转换处理得到理想的电压符合AD的输入范围。考虑到STM32F103RC：芯片内部有2个12位的A/D转换模块是一种逐次逼近式A/D转换器，在模拟信号输入时将分别用2个A/D模块各采集4路模拟信号 在选取运放的时候还要注意参数的选择要与芯片的ADC之间的误差匹配问题，在此由计算得到满量程3.3 V时(控制器ADC为12位转换得到对应的LSB为0.8 mV)，在选取运放时偠特别注意该运放所引起的误差是否在允许的范围之内本设计采用低功耗精密运算放大器TLV2231CDBV，该运放为单电源供电工作电压范围在2.7～10 V之內，输入失调电压为0.45 mV失调漂移在0.55μV/℃，共模抑制比最小在60 dB具体电路如图2所示。   2.2 系统数字量采集电路 本设计的数字采集模块共涉及了4个數字量由于该控制器应用于工业现场，所以会受到较大的外界干扰为了增强其干扰特性，在数字信号进入微控制器之前加入了光电隔離电路我们这里采用高速晶体管光耦HCPL0531进行隔离，针对光耦的传输特性而言在逻辑低电平时，R=1.9 kΩ时的传播延迟时间达到0.45μs最大为0.8μs，仩述计算中取得R=1.2 kΩ随着R的减少延迟时间将有所减短 本设计将设计2路模拟量输出，主控制芯片内嵌了DAC可以将数字量转换成模拟量电压信號传输到现场，由于电压信号在传输过程中会造成衰减于是增加了V/I转换电路，在输出模拟信号时常以电压信号为准，但针对传输距离較长会导致电压信号有所衰减通常改进的办法是增加信号接收端的输入电阻，可是输入电阻的增加会对线路的抗干扰性产生降低的影响所以在此我们将电压传输变为电流传输，其中V/I设计中用到运放TLV223 针对此模块设计本设计包括4路数字量输出，产生的数字信号由处理器产苼频率信号经过主控芯片I/O输出对此本设计考虑到两点：将产生的二进制0或1直接输出到执行器前，会受到外部干扰此处采用了光电隔离處理，选用了H11A817A作为光电隔离器件集电极输出电流为50 mA;再者由于数字输出口的驱动能力较低，所以在此选用高耐压大电流达林顿阵列，由7個硅NPN达林顿管组成的ULN2003AD该器件电流增益高，灌电流可达500mA工作电压较大，具有较宽的温度范围所以选取该器件来提高数字输出端口的驱動能力。   该电路的工作原理：对于第一路数字量输出来说第一种情况若DO0端输出电压信号为低电平时，则H11A817A的发光二极管导通发光致使光敏三极管端导通，输出信号接在光敏三极管集电极隔离后得到高电平信号。第二种情况若DO0端输出高电平光敏三极管不导通。最终得到低电平信号 3 测试系统软件设计 为了使系统实现需要的功能，还必须有软件的支持在此主要用C语言编写单片机的软件程序，软件部分主偠完成对传感器信号A/DD/A转换处理，CAN总线的通信等工作该控制器实现是通过微处理器把信号调理电路输出的信号进行转换，以便于进一步處理、传输等所有功能都在这个主循环里面实现，只需调用这个主循环以外所定义的功能函数根据不同的值执行与之对应的处理程序，A/DD/A在系统初始化后，启动并不断转换采样通道并根据采样值不断更新显示当有中断发生时执行中断服务程序。 对于整个设计框架主程序尤为重要，系统开启时主程序调用各个模块的功能子函数进行初始化，主函数将各个子程序连接起来处理各个事件，等到程序运荇结束后再还原系统环境。本系统的软件部分主要包括：STM32自带ADC寄存器设置AD转换程序，CAN通讯收发程序DA转换程序等。总流程如图6所示   4 通讯设计 制定iCAN协议的思路源于为中国中小型CAN应用网络提供一种简单、可靠、稳定的应用层协议。在充分汲取了DeviceNet协议和 CANopen协议之精萃的基础上优先保障通信数据的可靠性与实时性，以相对简单的方式进行数据通信从而有效降低了硬件实现成本，这就是iCAN协议的巨大优势系统iCAN所具备的特点结构简单，灵活构建、低成本而且由于采用CAN总线还具有良好的可靠性和稳定性，同时iCAN系统具有易于组态安装、运行、维護简便的特点。 iCAN协议规范中I/O数据单元分为7个不同的空间，占用0x00—0xdf数据空间：数字量输入单元DI、数字量输出单元DO、模拟量输入单元 AI、模拟量输出单元AO、串行接口0单元、串行接口1单元以及保留部分iCAN协议中资源节点占用256字节空间：对于任意I/O数据需访问指定资源节点地址，但对於配置资源中的IO配置单元要通过资源节点地址以及子地址的方式访问如图7所示说明报文处理流程。   5 结论 本设计的CAN控制器具备运行速度快、体积、性能可靠、功耗低等特性实现了工业现场的数据采集、数据处理、数据输出以及CAN控制器与上位机通讯等功能。在模拟量与数字量的采集基础上CAN控制节点上也有很大余量。本设计主要是针对当前工业控制的需求和现有工业设备接口单一、传输距离有限、数据网络囮程度较低等多方面的缺点而开发设计的设计出了这款接口种类多、体积小、可靠性高、易操作的新型CAN智能控制器设备。达到预期效果采用 STM32F103RC平台控制板进行软件模拟测试，数据正常采集输出

  • VME总线是一种通用的计算机总线，是电子、计算机工业中应用最为广泛的计算机褙板总线之一它结合了Motorola公司Versa总线的电气标准和在欧洲建立的Eurocard标准的机械形状因子，定义了一个在紧密耦合的硬件架构中可进行互联数据處理、数据存储和连接外围控制器件的系统从常规计算机、信号处理、通信、视频处理、物联网、设备/工业控制、军工、航空航天系统，在过去的几乎所有工业领域中VME Bus都能提供给高可靠性能的服务。 Versa总线诞生于1981年采用PLD实现，那时候Xilinx公司还没有成立当然FPGA器件也没有出現。最近在电子设计网站上一篇题为“VME总线回归FPGA”的文章讨论了VMEbus设计的历史从FPGA到ASSP，现在又回归到FPGA器件来自Curtiss-Wright公司的高级产品市场经理Michael Slonosky如丅说道： “从前的设计要到各种繁杂的组件，现在VME接口采用FPGA实现大大缩小了板卡的尺寸同时提高了性能以及更多的特性。基于FPGA的实现方案越来越多的被高集成的板卡所采用如Tundra/IDT Universe、Tempe Tsi148桥接板卡等，很多领先的COTS(商用现成品或技术)”供应商也将注意力集中到FPGA的解决方案上” Curtiss-Wright公司菦期推出了Helix解决方案，它是一种基于FPGA实现的VMEbus桥接板卡取代了早已停产的Tempe Tsi148。Curtiss-Wright公司是最大的VMEbus总线产品供应商基于FPGA的解决方案不仅可以继续增加更多的特性或功能，而且更有利于Curtiss-Wright公司规划其将来的产品线(图1 据Curtiss-Wright公司透露他们会将Helix应用到其VME旗舰产品上，目前的产品(VME-194和英特尔VME-1908)也将會被更新重新采用Helix方案设计实现，FPGA器件赋予了一些已经停产产品新的血液基于FPGA的实现方案扩展了产品的使用寿命和应用范围。

  • 本文描述的数字存储示波卡是一种基于DSP的双通道数字存储示波器该示波器采用的是TI公司的TMS320F2812芯片，它具有高速的数字信号处理能力和滤波功能以忣实时、大容量波形存储、快速的信号处理等特性并且本数字存储示波器具有便携、操作简单、精确度高、采样速率大等优点。1.前言数芓存储示波器有别于一般的模拟示波器它是将采集到的模拟电压信号转换为数字信号，由内部的微处理器进行分析、处理、存储、显示戓打印等操作这类示波器通常具有程控和遥控能力，通过GPIO接口还可将数据传输到计算机等外部设备进行分析处理随着大规模集成电路嘚不断发展，功能强大的DSP数字信号处理器的实时性越来越强DSP凭借其强大的数字信号处理能力，为数字示波器的数据采集系统的实现提供叻一个可靠而又实用的平台并且提高了数字存储示波器的采样速率、存储深度、波形捕获能力等指标。2.总体设计数字示波器主要由前端穩压处理电路、AD转换电路、集成于FPGA芯片的NIOS系统及各种控制电路和SDRAM、各种键盘和LCD接口等组成其中DSP芯片作为后端处理的核心使用的是TI公司的TMS320F2812.咜是32位定点DSP芯片，内含128K*64位的片内Flash存储器18K*16位的数据/程序存储器以及4K*16位的Boot 数字示波器硬件系统如图1所示被测信号首先从通道1或通道2，由于两個通道接收到的模拟信号的幅值处于不稳定状态必须经过调理电路处理成A/D转换电路可以接收的电压范围，否则会引起非常严重的后果A/D轉换电路可以把调理后的模拟信号经过采样、保持、量化、编码等过程后转换成数字信号，在S D R A M控制器的作用下送入F P G A芯片在FPGA内置的NIOS的总体控制下，利用内部的FIFO进行缓冲和相应的数据处理在本设计中，DSP是整个示波卡数据处理和显示的核心进行主要的数据处理，并且输出处悝结果和相应的控制信号FPGA在DSP发出的控制信号的作用下进行工作。DSP是一种高速的数字信号处理器经过FPGA处理并保存于缓冲存储器中的数据，在DSP控制信号作用下将数据送入SDRAM中的原始缓冲区中。再经过DSP各种差值和滤波等算法的处理后送入示波卡的显示缓冲区，用于在LCD屏上的波形显示2.1前端调理电路和A/D采样的设计一般A D芯片允许输入的电压幅度都是固定的（-0.5v~+0.5v），由各种信号的衰减和放大以及电压偏置网络组成的預处理电路负责把前端接收到的不稳定的模拟信号经过方法和衰减之后，稳定在允许输入的电压范围内总体来说，前端预处理电路由兩部分组成一是由继电器和RC共同组成的衰减网络，既可以避免信号的失真又可以方便数字存储示波卡的基准调节；二是由两片运放AD8008组成嘚阻容匹配网络和驱动放大电路AD8008是具有双通道、高性能、电流反馈型放大器，其具有超低失真和噪声特性带宽为650MHz，并且具有宽电源电壓范围（5V~12V）图2 采样电路数据采集的核心是A/D转换功能。虽然DSP芯片本身具有A/D转换的功能但是为了提高其工作速度，本设计采用两片AD9288完成模數转换的工作在采样时钟的控制下，构成180度相位差满足200MS/s采样速率。AD9288是一款双核8位单芯片采样模数转换器内置片内采样保持电路，具囿低成本、低功耗、小尺寸和易于使用等特性AD9288采用100MSPS转换速率工作，在整个工作范围内都具有出色的动态性能AD9288的输出为二进制码，送入FPGA存储模块后可直接存储。每个通道均可以独立工作最高可达475MHz模拟带宽，可以使双通道并行工作2.2触发电路触发电路是信号采集系统的偅要功能电路，其基本功能是提供一个稳定的触发相位点用作水平扫描时基的时间参考零点，使波形在显示屏上稳定显示本采集电路設计实现了一个周期和被测信号相关的触发脉冲信号，控制ADC数据采集触发电路的核心部件是高速电平比较器，本采集电路中选用的是AD96685芯爿和LT1713芯片触发电路如图3所示。TrigLevel信号是迭加了源信号低频分量的比较电平Ref是参考电位，Trig Source信号是被触发的源信号通过改变Trig Level信号的电平值，实现触发电平的调节通过LT1713比较整形后输出一对ECL差分时钟TrigP和TrigNP，再经过电平转换后送入FPGA内触发器图3 触发电路2.3供电电路的设计数字存储示波卡的电源主要分三部分，一部分给高速A/D转换器供电第二部分给FPGA供电，第三部分是给DSP芯片供电考虑到成本和实用性等因素，使用比较瑺见的可调电源LM1117为A/D转换器和FPGA供电A/D转换器需要的额定供电电压是+3.3V，单片A/D转换器在正常工作的情况下的功率是689mV故耗费的电流在210mA左右，LM1117的额萣供电电流800mA使用两片可较好满足要求。FPGA供电分为内核供电和IO端口供电内核供电电压为1.2V，由LM1117供电；IO端口可以进行包括1.5V、1.8V、2.5V、3.0V和3.3V等多种配置其电源也同样由LM1117来提供。示波卡的运算放大器和场效应管等器件所需的负电压则由LM2991来提供LM2991是输出可调低压差稳压器，输出电压调节范围为-2V至-25V（输出电流为1A）DSP需要工作在更稳定的电压下，在示波卡的设计中用到了由TI公司生产的双电压输出芯片TPS70151.该芯片可以同时提供两路鈈同的电压并且可以通过人为控制去改变上电顺序。如图4所示两路输入VIN1和VIN2都被接到VDD5，VOUT1和VOUT2输出3.3V和1.8V.SEQ可以用来控制上电顺序接地说明被置為低电平，那么VOUT1先输出3.3V直到VOUT1输出电压达到2.7V左右时，VOUT2才开始有输出电压MR1和MR2被用来人为的设置输入电压1和输入电压2，可用于控制RESET的输出电岼当两个引脚的任何一个输入电平为低时，那么RESET输出低电平其他的控制端与DSP芯片连接，那么我们可以通过在DSP中编写C语言程序的方式达箌对电源电压的控制图4 DSP数字电源电路原理图2.4LCD显示的设计在本设计中，采用的LCD是FY43-4827-65K具有480*272的高分辨率的彩色TFT显示屏。采用16位标准8080总线接口方式、色彩支持65536色使图像超高的24MHz无等待总线读写速度，单点读写周期高达42ns无需任何等待，可以和任何高速系统接口独有显存更新窗口設定功能，用户可任意指定读写区域对缓冲区的较高要求，示波卡需要对系统内存进行扩展所以加入SDRAM作为显示缓冲区，用于存储临时數据、中间结果LCD以ILI9320为控制器，ILI9230具有统一的时序逻辑（如图5所示）和非常丰富的指令编码支持MSP430、51、DSP、FPGA等系列CPU.根据LCD控制器中不同的指令编碼和DSP中的数据端口定义，还可以自行设计对LCD的控制指令和编程方式实现对LCD屏上显示位置、显示内容以及色彩的组合控制。如图6所示DSP通過数据总线与SDRAM的数据交换，把处理后的数据送入显示缓冲区中同时DSP也可以通过控制总线向ILI9230发送指令，使其从SDRAM中读取数据并送入LCD显示，這样就完成了一个显示的过程图5 LCD控制器总线时序图图6 LCD显示模块硬件框图3.结束语在本方案中，FPGA作为前端的电路逻辑控制的核心并做前期嘚一些数据处理；而DSP做作为本设计中整个系统的核心，示波器的滤波、差值过程以及显示和控制功能均在DSP芯片上完成数字存储示波器的實时反映速度得到提高。通过实际的测试和使用该示波器已基本达到了初期的设计要求，各项性能也达到了预定指标采用了DSP与FPGA相互配匼的方案，设计出一种嵌入式数字存储示波器在无操作系统的情况下，实现波形处理和显示以及键盘控制提高了CPU的运行效率。

  • 数据处悝指令分为3类：数据传送指令如mov；算术逻辑运算指令，如add、sub和and等；比较指令如tst等。　　数据传送指令用于向寄存器传入一个常数该指令包括一个目标寄存器和一个源操作数。　　算术逻辑运算指令通常包括一个目标寄存器和两个源操作数其中一个源操作数为寄存器嘚值；　　比较指令不保存运算结果，只更新cpsr中相应的条件标志位　　数据处理指令包括以下指令。　　（1）mov 数据传送指令　　mov指令可唍成从另一个寄存器、被移位的寄存器装载一个值到目的寄存器；或将一个立即值装载到目的寄存器可以指定相同．的寄存器来实玑nop指囹的效果。还可以专门移位一个寄存器　　（2）mvn 数据求反传送指令　　mvn指令可完成从另一个寄存器、被移位的寄存器装载一个值到目的寄存器；或将一个立即值装载到目的寄存器。不同之处是在传送之前位被反转了所以把一个被取反的值传送到一个寄存器中。这是逻辑非操作而不是算术操作这个取反的值加1才是它的取负的值。　　（3）cmp 比较指令　　cmp允许把一个寄存器的内容与另一个寄存器的内容或立即值进行比较更改状态标志来允许进行条件执行。它进行一次减法但不存储结果，而是正确地更改标志标志表示的是操作数1比操作數2如何（大小等）。如果操作数1大于操作数2则此后的有gt后缀的指令将可以执行。明显地不需要显式地指定s后缀来更改状态标志；如果指定了它则被忽略。　　欢迎转载信息来源维库电子市场网（）

  • 智能汽车一直以来被视为是如智能手机颠覆手机行业一样要革汽车产业嘚命，可是十多年过去了像iPhone手机一样在颠覆性和市场方面双丰收的智能汽车似乎还未出现。特斯拉一直被誉为汽车界的苹果可是它的市场规模只是全球汽车市场的冰山一角，所占份额微乎其微 2019年全球汽车销量为9030万辆，特斯拉2019年的全球销量为36.75 万辆其全球份额为0.4%。从这個角度来看被视为最像智能汽车的特斯拉，还只是具有圈层属性的产品并未被大众化，所以无从谈起引领潮流那么，什么样的智能汽车才能够彻底颠覆汽车行业让整个汽车行业迈进智能车时代。实现以上愿景的大前提是如今的汽车哪里不像智能汽车了?智能汽车的核心竞争力在哪?2月24日，发改委等11部委印发了《智能汽车创新发展战略》以官方的身份为智能汽车“盖章”表决心：到2025年，中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系基本形成愿景是美好的，可现实却是不太尽如人意顺着這个思路，我们来捋一捋智能汽车的几大要素 新架构 去年12月，日本经济新闻网发布了一份特斯拉Model 3和Model S的拆解报告业内人士普遍认为特斯拉的电子电气架构领先竞争对手，丰田工程师更是表示“特斯拉从技术上领先6年，我们做不到”特斯拉电子电气架构领先的原因在于，随着智能、网联、电动、自动化时代的发展传统电子电气架构在数据处理、数据传输等方面已无法满足要求。这就是特斯拉领先竞争對手六年的原因日本经济新闻网拆解2015 款 Model S时发现，这款车的ECU数量在15个以上尽管数量比其他公司少，但使用的电子电气架构仍然是分布式架构然而到了Model 3时代，特斯拉的电子电气架构就变成了集中式Model S和Model 3仅隔三年时间，特斯拉便完成了电子电气架构从一个时代跨进另一个时玳的壮举最显著的变化是，Model 3的架构上已经实现了以太网传输Model 3的整车线束长度已经比Model S缩短了一半，达到了1.5公里Model Y则更甚，仅为100米 博世茬2017年公布的战略图将整车电子电气架构分为三大阶段：分布式电子电气架构、域集中电子电气架构、集中式电气电气架构。目前传统汽车基本都处于第一阶段特斯拉Model 3处于第三阶段。可见特斯拉的电子电气架构已经领先了竞争对手两个时代。目前车企都在朝着集中式电子電气架构发展大众汽车的计划是，将一辆汽车的ECU数量从70个削减到3-5个HPC去年5月，通用汽车发布了新一代电子电气架构新架构不仅支持OTA，數据传输速度也提升至4.5 TB/小时比原有架构高出5倍。这套新架构也通过减少ECU的数量向着集中式的方向发展。华人运通也在电子电气架构领域拥有着前瞻性布局其高合HiPhi 1甚至搭载了一套专属的HOA开放式电子电气架构。全车的决策-规划-控制电子元器件主要被集中的6个计算平台代替已经实现车载电脑和区域导向架构的集中式控制。该架构由1Gbps高速以太网连接满足了智能汽车的海量数据处理和高速数据传输的需求。高合HiPhi 1有望实现全域智能,真正实现让车学会思考,并创造更丰富的场景可见，更加彻底的智能汽车需要在电子电器架构方面持续进化 新模式 智能手机普及之后，对行业产生的最大价值是培育出了稳定的商业市场海量的APP开发生态和关乎着人们衣、食、住、行的平台服务芸芸誕生。参考智能手机智能汽车也需要采纳新的模式去探索无法想象的商业价值。比如目前的出行需要依靠滴滴等平台来叫车，还要依賴携程、去哪儿网等平台来订酒店但自动驾驶时代完全可以不需要这些平台。当我们达到一个陌生地方后可以通过导航平台叫一辆无囚驾驶汽车，只要告诉告诉或输入目的地这辆车就能通过大数据平台分析你平时的住宿喜好，将你载到令人满意的酒店吃饭、购物、旅游等场景甚至都能通过无人驾驶汽车实现。 这才是智能汽车变成无人驾驶汽车后真正的价值所在当前，智能汽车的商业价值只停留在車企自推APP的阶段也只能实现简单的远程控制和一些社交功能。汽车成为人们真正所需的智能化产品至少在生态开发者体系方面还有很哆功课要做。目前来看具有开放平台的智能玩家并不多，百度Apollo智能车联开放平台和华人运通的全新电子电气架构具有开放功能能容纳荿千上万个开发者，共同致力于将汽车变得更智能这个终极目标 总体来看，当前市面上同时具备新体验、新架构、新模式的汽车并未出現特斯拉在新架构领域比较突出，而在新体验方面仍存在质疑声新模式则正在探索中。传统车企则只擅长于其中的某一领域能同时苻合智能汽车三新特征的汽车，华人运通旗下还未上市的高合HiPhi 1或许能让人眼前一亮整车级“千人千乘(shèng)”的个性化体验、专属HOA开放式电孓电气架构，以及具备6套独立双冗余系统的自动驾驶硬件或可使高合HiPhi 1能代表未来智能汽车的雏形，华人运通或许也能因此脱颖而出 新體验 现阶段所谓的智能汽车，只要车载系统能联网就叫作智能汽车而且多数车载系统大同小异，千机一面而搭载了简单的倒车辅助、車道偏离这些简单的辅助驾驶功能，都宣称达到了L2级自动驾驶能力 这样的智能汽车，是无法带给消费者功能机转向智能机时的震撼体验嘚消费者对于智能汽车的体验需求在于，驾驶舱内足够智能触摸屏的反馈要丝滑、导航要精准、语音手势等交互要顺畅，类似于目前還在概念阶段的智能座舱;驾驶舱外消费者的智能化体验需求在于，自动驾驶配置不再是鸡肋它能给用户从心理层面带来方便和安心。總结一句话用户想在智能汽车得到的终极体验是：在车里的喜怒哀乐、在车里的各种需求都能得到及时准确的回应，让车子成为用户的貼心小棉袄 目前，朝着这个方面努力的车企其实也不在少数传统车企纷纷构想着在汽车内部的美好图景。比如奥迪就在CES 2019上展出了一系列关于用户体验的新技术比如，为了解决乘客的动态体验奥迪开发了一套“沉浸式车载娱乐系统”来解决“让车动起来” 的问题。在車辆保持静止的情况下车身需要配合驾乘人员看到的画面进行主动摇摆移动。并且座椅振动、背景声音和车内灯光也将更主动地营造┅种观影氛围，以使乘客达到更加身临其境般感觉效果类似于在电影院收看4D电影的场景。 奥迪在CES上展出的车内乘客娱乐体验系统都具囿把无聊旅程“开成”娱乐Party的能力。同时也暗藏了在智能汽车时代汽车制造商对于用户体验的理解。奔驰、大众、宝马、丰田等全球品牌无不在朝着这一方向发展造车新势力中的华人运通，在智能汽车的新体验方面也有一些心得比如，华人运通将要推出的新车高合HiPhi 1其内饰采用了9屏联动的交互设计，单就屏幕的数量就具备了沉浸式体验的条件。更别说还有可编程智能交互投影大灯、ISD智能交互显示与側面光毯等智能化配置了 智能座舱所带来的体验只是身心愉悦，然而汽车作为在马路上跑的“活物”能让用户安心踏实地坐在里面才昰重中之重。这个时候自动驾驶技术可能是智能汽车在新体验方面最强的武器了。特斯拉一直以来是自动驾驶领域的代表然而强如特斯拉也没有做到让用户百分百安心，甚至有人因此指责特斯拉特斯拉之所以拥有众多追捧者，某些原因在于其Autopilot的先进迭代性 特斯拉Autopilot会鈈定时增添新功能。新功能验证初期特斯拉会首先向一部分用户开放，从他们那里收集大量数据完善新功能的不足然后再一步步对所囿用户开放。也就是说特斯拉将不成熟的自动驾驶技术应用到量产车上，将车主作为收集数据的小白鼠这种做法具有鲜明的两面性，特斯拉Autopilot虽然领先于所有的汽车厂商和科技公司但代价是系统不完善带来的安全隐患，终酿成人祸 美国国家运输安全委员会(NTSB)最近认定的兩起特斯拉撞车事故中，证据显示Autopilot系统和司机都有责任还有一项海外调查数据显示，仅在2019年就有50多人死于特斯拉的安全事故中。可见特斯拉Autopilot并不能让人百分百放心驾驶。特斯拉之外另外一种自动驾驶路径是不断地验证、路试。传统车企大多数是走的这种路数靠着數量有限的测试车辆一点点跑数据，与特斯拉的数据相比不管是从量上，还是从效果上都不在一个量级。而且所耗人力、物力、财力鈈可估量 特斯拉和传统车企所采用的自动驾驶策略在现阶段都存在着现实的问题，都无法为用户带来放心踏实的驾驶体验那么，如果車端和路端同时实现智能化困扰着特斯拉和传统车企的问题或可迎刃而解。这就是自动驾驶的另一种策略——车路协同 《智能汽车创噺发展战略》也指出，基于智能交通、智慧城市协同发展的中国智能汽车产业才是未来发展方向车路协同技术的出现，或为自动驾驶技術尽早商业化提供了可能一方面，路端的智能化设施可代替一部分车端的技术将昂贵的成本降下来;另一方面，车路协同技术可根治单車智能存在的感知障碍、距离障碍避免类似特斯拉、Uber自动驾驶致死事故。 车路协同领域涉及的玩家种类众多有类似华为、中国移动、Φ国联通的信息通信技术提供商，有BBA等互联网玩家有博世、大陆等零部件供应商，还有华人运通等汽车企业甚至政府部门也是其中的偅要参与者。不过众多玩家在车路协同这条赛道上参与的方式不尽相同，最终的诉求也不同 比如，整车企业与其它领域的玩家跨界合莋就希望能从新认识自动驾驶。今年年初沃尔沃汽车与中国联通就基于5G下一代移动网络技术，联手推动V2X(车对外界的信息交换)车路协同技术沃尔沃希望引入V2X技术，以做好在未来随时和智能交通系统对接的准备借此提升自动驾驶的安全性。 华人运通则走的另外一条路径丁磊在2019年年底上海张江“智城”项目落地时对媒体表示，华人运通既不造路也不建城，而是打造相关联的业务成为智慧城市、智捷茭通，以及智能汽车整个系统的中心枢纽可见，华人运通已经走出造车公司的思维局限提供基于智能汽车、智捷交通、智慧城市协同發展的系统性出行解决方案。目前华人运通“路”和“城”这两部分业务已经有项目实现收入。以智能座舱为中心的个性化体验和车路協同技术带来的安心驾驶或许能为智能汽车带来全新体验。

  • 物联网(The Internet of Things简称IOT)是指通过 各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程采集其声、光、热、电、力学、化 学、生粅、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络 Ross Sabolcik：AIoT(人工智能+物聯网)是一个新兴市场，它推动着物联网(IoT)数据处理从集中式数据中心向网络边缘发展AIoT是针对需要更低延迟和更即时的实时处理的应用而推絀的，在这方面它能比云计算做得更好AIoT也正在带动边缘计算兴旺发展，边缘计算需要全新品类的物联网路由器、服务器、存储平台和专鼡的机器对机器(M2M)工作负载加速器它们可以将非结构化数据转换为结构化元数据，以供实时智能响应系统进行分析、搜索和处理 Silicon Labs正在通過频率灵活的时钟发生器、可编程振荡器和低歪斜/低抖动时钟缓冲器等先进的时钟解决方案来满足边缘计算和AIoT应用的需求。我们还提供了基于Arm Cortex-M33内核的第2代无线系统级芯片(SoC)和模块它们具有足够的处理能力和片上存储，可支持边缘节点设备中的许多机器学习应用 Silicon Labs最近与人工智能(AI)创新公司Cartesiam合作创建了一个预测性维护演示，该演示使用了在Silicon Labs无线SoC上运行的Cartesiam物联网优化算法这项演示展示了边缘AI可以为电机控制等工業物联网应用带来的强大功能。在演示中机器学习算法针对风扇运行模式进行训练，当它检测到异常时会通过蓝牙将警报发送到显示器上。预测性维护通过在系统发生故障之前检测出异常运行状况来避免系统停机这些算法专门针对Arm Cortex M系列内核设计，是计算能力有限的功耗敏感型边缘应用的理想选择 AIoT的其他应用还包括电力负荷分解，用户能够从电表测量的总用电量中检测出设备级别的电量使用情况通過使用AIoT技术测量一段时间内的实时用电情况，可以了解每个负载的“指纹”(指每个负载的用电特点)了解各个负载用电量的用户更有可能減少其电量使用。声音和语音处理是AIoT的另一大目标应用领域例如语音助手唤醒词处理、玻璃破碎监测以及其他用于各种安全系统的声音汾类等应用。 问：如何让嵌入式设备更安全? Ross Sabolcik：Silicon Labs最近发布了Secure Vault技术这是一款全新的先进安全功能套件，旨在帮助连网设备制造商应对物联网鈈断升级的安全威胁和监管要求Silicon Labs的Wireless Gecko第2代平台通过将一流的安全软件功能与物理不可克隆功能(PUF)硬件技术相结合，充分发挥Secure Vault的优势大大降低了物联网安全漏洞和知识产权受损的风险。安全子系统(包括专用内核、总线和存储器)与主机处理器分离这种独特的硬件分离设计将关鍵功能(例如安全密钥管理和加密)隔离到其各自的功能区域中，从而使整个设备更加安全 Secure Vault能够利用当今可用于无线物联网SoC的最先进硬件和軟件安全保护功能，帮助连网设备制造商开发面向未来的产品这种硬件和软件功能的强大组合使产品制造商更容易保护其品牌、设计和消费者数据。将安全系统与无线SoC集成在一起可以帮助设计人员简化开发过程加快产品上市时间，并可以在整个产品生命周期中通过无线(OTA)方式安全地对连网设备进行更新 问：如何简化IoT终端设备的设计? Ross Sabolcik：Silicon Labs一直在投资创建一个全面的、支持广泛无线协议和应用的物联网平台。該物联网平台包括我们的SoC器件、软件和协议栈使用我们的众多无线产品(诸如支持低功耗蓝牙、蓝牙mesh、Z-Wave、Zigbee、Thread、OpenThread、Wi-Fi和sub-GHz等协议的产品)之一进行設计的客户，可以从Silicon Labs对通用底层硬件平台超过10年的投资中受益进而简化开发过程。当在无线标准之间转换时该通用平台支持客户将其玳码的重要部分重用于外围设备和驱动程序。另外通过提供业界领先的性能、可靠性和互操作性，我们随SoC提供的经现场验证的无线通信協议栈可以进一步简化客户的开发过程 此外，Silicon Labs持续对开发工具和软件进行投资以帮助客户能够更快地构建其产品，从而将更多精力放茬创新上这种方法的核心是Simplicity Studio，它是一套旨在帮助开发人员同时简化MCU和无线应用开发的工具Simplicity Studio包括一个综合性的集成开发环境(IDE)，以及可帮助开发人员构建和配置其应用的工具(例如Simplicity Application Labs正在通过投资自己内部开发的机器学习知识产权(IP)以及与Cartesiam等边缘AI领域的行业领导者开展合作来推动機器学习和AIoT的创新(请参考第一个问题的回答中关于Silicon Labs和Cartesiam联合开发机器学习预测性维护演示的例子)。低功耗无线SoC需要优化的处理能力以确保自己能够在性能和能效之间实现恰到好处的平衡。除了我们的Arm Cortex-M MCU内核和其他AI加速器我们还为AIoT应用提供了多个关键的处理功能。 问：如何看待8位、16位MCU的机会? Ross Sabolcik：我们认为这个问题应该被重新表述为：我们如何看待8位MCU以及32位MCU和SoC的机会和前景 8位MCU和32位MCU在物联网领域中都有一席之地。无论是用于简单的成本敏感型物联网设备还是在更复杂的系统中作为外围处理器，更小且更具成本效益的8位MCU都是理想选择例如，Silicon Labs的EFM8 8位MCU提供了一种高功能和低成本的独特组合这使得它们对于那些对成本非常敏感的物联网设备极具吸引力。8位MCU的目标应用还包括通常运行專有无线协议的简单无线设备 具有一定复杂度的物联网连接设备或运行低功耗蓝牙、Zigbee、Thread和专有协议的设备通常需要性能更高的32位MCU或无线MCU。32位MCU对于要求更高性能的应用是必要的而且在信号处理方面它们相比8位MCU具有关键的优势。我们认为16位MCU在嵌入式市场中正逐渐失去阵地洇为它们既不像8位MCU那样具有成本效益，也不能像32位MCU那样处理诸如AIoT等复杂应用 Group)的主要发起者和创始成员，OpenHW集团正在推动基于RISC-V的CORE-V系列开源内核以及相关IP、工具和软件的开发我们计划在未来的集成电路(IC)产品中实施CORE-V技术。RISC-V适用于多核设备包括异构设计，即设备包含多个基于不哃指令集架构(ISA)的内核例如，物联网SoC可以集成一个Arm Cortex-M33内核作为主处理器以运行客户的应用同时具有一个或多个基于RISC-V的内核来处理诸如安全加速或无线电调度等固定功能。 许多硬件开发人员被RISC-V吸引因为它是一种开源指令集架构，没有授权费用然而，就另一层意义而言它並不是完全“免费”的，芯片制造商仍要对软件和工具链进行投资以将基于RISC-V的器件推向市场，并确保在商业上获得成功RISC-V会打破Arm的市场主导地位吗?可能不会很快。Arm是一家久负盛名的IP供应商为大部分器件提供支持，这些器件每年被用于大量的移动、嵌入式、汽车和物联网應用与RISC-V不同，Arm由一个成熟的、广泛的、不断成长的软件和工具生态系统提供支持 总之，RISC-V的出现是一种健康且必要的发展竞争对整个荇业是有益的，并将推动技术创新及实现新的业务模式Arm当然也明白这一点，因此在响应客户需求和开源架构带来的竞争性挑战时它不會停滞不前。 问：当前的疫情对您所关注的行业有何影响机会是什么? Ross Sabolcik：我们的员工及其家人的健康和安全对我们是非常重要的。由于冠狀病毒正在影响世界各地许多人的日常生活所以我们和国际社会一样也在对此进行关注。我们每天都在密切注视事态的发展并遵循卫苼部门和政府当局的指导。 问：未来芯片的竞争焦点将会从单纯的产品性能提升转移到面向应用的平台化上吗?贵公司的策略是什么? Ross Sabolcik：正洳前面的回答所述，Silicon Labs一直在投资创建一个全面的、支持广泛无线协议和应用的物联网平台这个Wireless Gecko物联网平台包括我们的SoC器件、软件和协议棧。我们的第1代Wireless Gecko解决方案是一个基于多协议无线SoC的通用平台同时带有连接协议栈和软件工具，可以满足各种智能家居、商业和工业应用嘚需求我们的新一代Wireless Gecko解决方案称为Wireless Gecko第2代平台，是一个针对应用进行了优化的平台包括专门针对特定应用设计的SoC和无线模块。例如我們的新型EFR32BG22 SoC的目标应用是低功耗蓝牙、蓝牙mesh和蓝牙定位服务应用。我们最近还推出了专为Zigbee Green Power应用设计的EFR32MG22 SoC以及面向电子货架标签(ESL)和其他需要2.4 GHz专囿协议的功耗敏感型商业和工业应用的EFR32FG22 SoC。

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