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一种用于常开型智能视觉感算系统的极速高精度模拟减法器
1
作者
刘博
王想军
+5 位作者
麦麦提·那扎买提
郑辞晏
向菲
魏琦
杨兴华
乔飞
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3807-3817,共11页
常开型智能视觉感算系统对图像边缘特征提取的精度和实时性要求更高,其硬件能耗也随之暴增。采用模拟减法器代替传统数字处理在模拟域同步实现感知和边缘特征提取,可有效降低感存算一体系统的整体能耗,但与此同时,突破10^(–7)s数量级...
常开型智能视觉感算系统对图像边缘特征提取的精度和实时性要求更高,其硬件能耗也随之暴增。采用模拟减法器代替传统数字处理在模拟域同步实现感知和边缘特征提取,可有效降低感存算一体系统的整体能耗,但与此同时,突破10^(–7)s数量级的长计算时间也成为了模拟减法器设计的瓶颈。该文提出一种新型的模拟减法运算电路结构,由模拟域的信号采样和减法运算两个功能电路组成。信号采样电路进一步由经改进的自举采样开关和采样电容组成;减法运算则由所提出的一种新型开关电容式模拟减法电路执行,可在2次采样时间内实现3次减法运算的高速并行处理。基于TSMC 180 nm/1.8 V CMOS工艺,完成整体模拟减法运算电路的设计。仿真实验结果表明,该减法器能够实现在模拟域中信号采样与计算的同步并行处理,一次并行处理的周期仅为20 ns,具备高速计算能力;减法器的计算取值范围宽至–900~900 mV,相对误差小于1.65%,最低仅为0.1%左右,处理精度高;电路能耗为25~27.8 pJ,处于中等可接受水平。综上,所提模拟减法器具备良好的速度、精度和能耗的性能平衡,可有效适用于高性能常开型智能视觉感知系统。
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关键词
模拟减法器
自举采样开关
电荷守恒定律
极速
高精度
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职称材料
基于DNA链置换的多位全减器逻辑运算
被引量:
1
2
作者
孙军伟
李幸
黄春
《轻工学报》
CAS
2016年第6期54-61,共8页
基于DNA链置换反应机理,通过级联反应,实现输入信号与输出信号的动态链接,进而构建多位全减器逻辑电路,将多位全减器的数字逻辑电路转化为相应的逻辑双轨电路和生化电路,用DSD软件对其进行仿真.结果表明,多位全减器正确地表达了逻辑&quo...
基于DNA链置换反应机理,通过级联反应,实现输入信号与输出信号的动态链接,进而构建多位全减器逻辑电路,将多位全减器的数字逻辑电路转化为相应的逻辑双轨电路和生化电路,用DSD软件对其进行仿真.结果表明,多位全减器正确地表达了逻辑"0"和逻辑"1"的状态,DNA链置换作为生化逻辑电路的研究方法是有效的.
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关键词
DNA链置换
多位全减器
DSD软件
逻辑双轨电路
生化电路
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职称材料
基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2电路优化设计
被引量:
1
3
作者
王芳
孔伟名
+1 位作者
应时彦
乔天泽
《浙江工业大学学报》
CAS
北大核心
2020年第5期570-573,共4页
单电子晶体管具有功耗超低、集成度超高以及与传统的CMOS电路相兼容等优点,是制造新一代集成电路最具竞争力的纳米器件之一。基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2与传统的逻辑门相比,优势尤为明显。在介绍逻辑门ULG.2原理的基础上,提出了基于...
单电子晶体管具有功耗超低、集成度超高以及与传统的CMOS电路相兼容等优点,是制造新一代集成电路最具竞争力的纳米器件之一。基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2与传统的逻辑门相比,优势尤为明显。在介绍逻辑门ULG.2原理的基础上,提出了基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2的电路优化设计,利用ULG.2设计了全比较器和全加/减器,并对电路进行PSpice仿真。结果表明:基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2及其应用电路结构简单,具有晶体管数少,电路功耗和延迟小的特征。
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关键词
单电子晶体管
通用逻辑门
全比较器
全加/减器
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职称材料
基于FPGA快速平方根算法的实现
被引量:
2
4
作者
戢小亮
《现代电子技术》
2007年第14期64-65,72,共3页
平方根算法是科学计算和工程应用中的基本运算之一,然而由于此算法的复杂性,因此用FPGA很难实现。一般的平方根算法,使用一定量的迭代运算,由传统的加法器和减法器构成,资源占用少,但速度较慢。而在一些实时性要求较高的系统中,对速度...
平方根算法是科学计算和工程应用中的基本运算之一,然而由于此算法的复杂性,因此用FPGA很难实现。一般的平方根算法,使用一定量的迭代运算,由传统的加法器和减法器构成,资源占用少,但速度较慢。而在一些实时性要求较高的系统中,对速度的需求比较高。基于此,给出了一种平方根算法,是由高通流水线方式实现,由多路加法器和减法器构成,能够在一个周期内给出结果,相对于传统的平方根算法速度大大增加了。
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关键词
FPGA
平方根
加法器
减法器
高通流水线
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职称材料
一种低压高频CMOS电流乘法器的设计
被引量:
1
5
作者
解鸿国
《现代电子技术》
2012年第2期165-167,共3页
提出了一种新颖的高频四象限电流乘法器电路,该乘法器使用了工作在三极管区的互补MOS器件,并且采用了饱和区MOS管的平方律特性。该电路采用0.35μm CMOS工艺,使用HSpice软件仿真。仿真结果显示,该乘法器电路在±1.18V的电源电压下...
提出了一种新颖的高频四象限电流乘法器电路,该乘法器使用了工作在三极管区的互补MOS器件,并且采用了饱和区MOS管的平方律特性。该电路采用0.35μm CMOS工艺,使用HSpice软件仿真。仿真结果显示,该乘法器电路在±1.18V的电源电压下工作时,静态功耗为1.18mW,-3dB带宽可达到1.741GHz。与先前的电流乘法器电路相比,工作电压降低了,带宽提高了。
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关键词
CMOS电流乘法器
低压
高频
电流减法器
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职称材料
10位高速分级比较型单斜模数转换器
6
作者
张娜
金涛
《广西师范大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2016年第1期32-37,共6页
本文设计了一种用于CMOS图像传感器的高速列并行分级比较型单斜模数转换器。利用两个斜坡发生器,采取两次分区间比较和减法运算相结合的方式,将信号分级转换。结合流水线操作模式,转换速度比传统单斜模数转换器提高12倍。该ADC在0.18μ...
本文设计了一种用于CMOS图像传感器的高速列并行分级比较型单斜模数转换器。利用两个斜坡发生器,采取两次分区间比较和减法运算相结合的方式,将信号分级转换。结合流水线操作模式,转换速度比传统单斜模数转换器提高12倍。该ADC在0.18μm工艺下,实现了10位精度和263ks/s的高转换速度。ADC的DNL=+0.83/-0.82LSB,INL=+0.51/-1.5LSB,SNR=58.28dB,ENOB=9.3bit。
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关键词
单斜
列并行
模数转换器
减法器
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职称材料
激光干涉仪的信号处理系统——激光干涉仪技术综述之三
7
作者
羡一民
《工具技术》
2014年第12期80-84,共5页
介绍了激光干涉仪的信号处理方法,分析了单频激光干涉仪中消除直流漂移的方法,双频激光干涉仪中的减法器、频率解调、相位解调技术的特点。
关键词
激光干涉仪
鉴频器
鉴相器
细分技术
减法器
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职称材料
基于荧光素衍生物单分子器件的二进制全减器和全加器
被引量:
1
8
作者
田涛
刘畅
+1 位作者
何松
曾宪顺
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期260-266,共7页
合成了一种随p H值变化具有5种互变分子结构的新型荧光素衍生物QHF+.通过紫外-可见吸收光谱研究了不同p H值下QHF+发生转化产生的5种结构的特征谱图,并以此为基础设计了二进制逻辑电路.在乙醇/水(体积比为1∶1)混合溶剂体系中,采用等摩...
合成了一种随p H值变化具有5种互变分子结构的新型荧光素衍生物QHF+.通过紫外-可见吸收光谱研究了不同p H值下QHF+发生转化产生的5种结构的特征谱图,并以此为基础设计了二进制逻辑电路.在乙醇/水(体积比为1∶1)混合溶剂体系中,采用等摩尔的H+或OH-作为化学输入信号,选取424和490nm波长下的特定吸光度或透射率作为标准阈值,通过比较紫外-可见吸收光谱的变化,平行实现了多个逻辑门(XOR和INH或AND和XOR)的运算,模拟了二进制全减器和全加器的运行.
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关键词
荧光素
分子逻辑门
紫外-可见吸收光谱
全减器
全加器
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职称材料
题名
一种用于常开型智能视觉感算系统的极速高精度模拟减法器
1
作者
刘博
王想军
麦麦提·那扎买提
郑辞晏
向菲
魏琦
杨兴华
乔飞
机构
河南科技大学信息工程学院
清华大学
广东技术师范大学
北京林业大学理学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3807-3817,共11页
基金
国家自然科学基金(92164203,62334006,61704049)
新疆维吾尔自治区重点研发计划(2022B01008)
+1 种基金
河南省科技攻关计划(232102211066,242102211101)
河南省高校青年骨干教师计划(2020GGJS077)。
文摘
常开型智能视觉感算系统对图像边缘特征提取的精度和实时性要求更高,其硬件能耗也随之暴增。采用模拟减法器代替传统数字处理在模拟域同步实现感知和边缘特征提取,可有效降低感存算一体系统的整体能耗,但与此同时,突破10^(–7)s数量级的长计算时间也成为了模拟减法器设计的瓶颈。该文提出一种新型的模拟减法运算电路结构,由模拟域的信号采样和减法运算两个功能电路组成。信号采样电路进一步由经改进的自举采样开关和采样电容组成;减法运算则由所提出的一种新型开关电容式模拟减法电路执行,可在2次采样时间内实现3次减法运算的高速并行处理。基于TSMC 180 nm/1.8 V CMOS工艺,完成整体模拟减法运算电路的设计。仿真实验结果表明,该减法器能够实现在模拟域中信号采样与计算的同步并行处理,一次并行处理的周期仅为20 ns,具备高速计算能力;减法器的计算取值范围宽至–900~900 mV,相对误差小于1.65%,最低仅为0.1%左右,处理精度高;电路能耗为25~27.8 pJ,处于中等可接受水平。综上,所提模拟减法器具备良好的速度、精度和能耗的性能平衡,可有效适用于高性能常开型智能视觉感知系统。
关键词
模拟减法器
自举采样开关
电荷守恒定律
极速
高精度
Keywords
Analog
subtractor
Bootstrap sample switch
Charge conservation law
Ultra high-speed
High-precision
分类号
TN911.73 [电子电信—通信与信息系统]
TN492 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
基于DNA链置换的多位全减器逻辑运算
被引量:
1
2
作者
孙军伟
李幸
黄春
机构
郑州轻工业学院电气信息工程学院
出处
《轻工学报》
CAS
2016年第6期54-61,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61472372
61572446)
文摘
基于DNA链置换反应机理,通过级联反应,实现输入信号与输出信号的动态链接,进而构建多位全减器逻辑电路,将多位全减器的数字逻辑电路转化为相应的逻辑双轨电路和生化电路,用DSD软件对其进行仿真.结果表明,多位全减器正确地表达了逻辑"0"和逻辑"1"的状态,DNA链置换作为生化逻辑电路的研究方法是有效的.
关键词
DNA链置换
多位全减器
DSD软件
逻辑双轨电路
生化电路
Keywords
DNA strand displacement
multi-digit full subtractor
DSD software
logic double-rails circuit
biochemical circuit
分类号
TP309 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2电路优化设计
被引量:
1
3
作者
王芳
孔伟名
应时彦
乔天泽
机构
浙江艺术职业学院影视技术系
浙江工业大学信息工程学院
出处
《浙江工业大学学报》
CAS
北大核心
2020年第5期570-573,共4页
基金
浙江省自然科学基金资助项目(Y1110808)。
文摘
单电子晶体管具有功耗超低、集成度超高以及与传统的CMOS电路相兼容等优点,是制造新一代集成电路最具竞争力的纳米器件之一。基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2与传统的逻辑门相比,优势尤为明显。在介绍逻辑门ULG.2原理的基础上,提出了基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2的电路优化设计,利用ULG.2设计了全比较器和全加/减器,并对电路进行PSpice仿真。结果表明:基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2及其应用电路结构简单,具有晶体管数少,电路功耗和延迟小的特征。
关键词
单电子晶体管
通用逻辑门
全比较器
全加/减器
Keywords
single-electron transistor
universal logic gate
full comparer
full adder/
subtractor
分类号
TP331 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于FPGA快速平方根算法的实现
被引量:
2
4
作者
戢小亮
机构
西安邮电学院
出处
《现代电子技术》
2007年第14期64-65,72,共3页
文摘
平方根算法是科学计算和工程应用中的基本运算之一,然而由于此算法的复杂性,因此用FPGA很难实现。一般的平方根算法,使用一定量的迭代运算,由传统的加法器和减法器构成,资源占用少,但速度较慢。而在一些实时性要求较高的系统中,对速度的需求比较高。基于此,给出了一种平方根算法,是由高通流水线方式实现,由多路加法器和减法器构成,能够在一个周期内给出结果,相对于传统的平方根算法速度大大增加了。
关键词
FPGA
平方根
加法器
减法器
高通流水线
Keywords
FPGA
square root
adder
subtractor
high - throughput pipelining
分类号
TP342 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
一种低压高频CMOS电流乘法器的设计
被引量:
1
5
作者
解鸿国
机构
广西师范大学电子工程学院
出处
《现代电子技术》
2012年第2期165-167,共3页
基金
国家自然科学基金项目(61061006)
广西研究生教育创新计划资助项目(2010106020809M50)
文摘
提出了一种新颖的高频四象限电流乘法器电路,该乘法器使用了工作在三极管区的互补MOS器件,并且采用了饱和区MOS管的平方律特性。该电路采用0.35μm CMOS工艺,使用HSpice软件仿真。仿真结果显示,该乘法器电路在±1.18V的电源电压下工作时,静态功耗为1.18mW,-3dB带宽可达到1.741GHz。与先前的电流乘法器电路相比,工作电压降低了,带宽提高了。
关键词
CMOS电流乘法器
低压
高频
电流减法器
Keywords
CMOS current multiplier
low-voltage
high-frquency
current
subtractor
分类号
TN919-34 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
10位高速分级比较型单斜模数转换器
6
作者
张娜
金涛
机构
中国海洋大学信息科学与工程学院
中国石油大学(华东)机电工程学院
出处
《广西师范大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2016年第1期32-37,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51405514)
青岛市科技发展计划资助项目(13-1-4-249-jch)
+1 种基金
山东省自然科学基金资助项目(ZR2014FQ027)
中央高校基本科研业务费专项资金资助(201513015)
文摘
本文设计了一种用于CMOS图像传感器的高速列并行分级比较型单斜模数转换器。利用两个斜坡发生器,采取两次分区间比较和减法运算相结合的方式,将信号分级转换。结合流水线操作模式,转换速度比传统单斜模数转换器提高12倍。该ADC在0.18μm工艺下,实现了10位精度和263ks/s的高转换速度。ADC的DNL=+0.83/-0.82LSB,INL=+0.51/-1.5LSB,SNR=58.28dB,ENOB=9.3bit。
关键词
单斜
列并行
模数转换器
减法器
Keywords
single-slope
column parallel
analog-to-digital converter
subtractor
分类号
TN402 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
激光干涉仪的信号处理系统——激光干涉仪技术综述之三
7
作者
羡一民
机构
成都工具研究所有限公司
出处
《工具技术》
2014年第12期80-84,共5页
文摘
介绍了激光干涉仪的信号处理方法,分析了单频激光干涉仪中消除直流漂移的方法,双频激光干涉仪中的减法器、频率解调、相位解调技术的特点。
关键词
激光干涉仪
鉴频器
鉴相器
细分技术
减法器
Keywords
lase interferometer
frequency discriminator
phase discriminator
subdivision technology
subtractor
分类号
TG806 [金属学及工艺—公差测量技术]
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职称材料
题名
基于荧光素衍生物单分子器件的二进制全减器和全加器
被引量:
1
8
作者
田涛
刘畅
何松
曾宪顺
机构
天津理工大学材料科学与工程学院
出处
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期260-266,共7页
基金
国家自然科学基金(批准号:21272172
21074093)
天津市自然科学基金(批准号:12JCZDJC21000)资助~~
文摘
合成了一种随p H值变化具有5种互变分子结构的新型荧光素衍生物QHF+.通过紫外-可见吸收光谱研究了不同p H值下QHF+发生转化产生的5种结构的特征谱图,并以此为基础设计了二进制逻辑电路.在乙醇/水(体积比为1∶1)混合溶剂体系中,采用等摩尔的H+或OH-作为化学输入信号,选取424和490nm波长下的特定吸光度或透射率作为标准阈值,通过比较紫外-可见吸收光谱的变化,平行实现了多个逻辑门(XOR和INH或AND和XOR)的运算,模拟了二进制全减器和全加器的运行.
关键词
荧光素
分子逻辑门
紫外-可见吸收光谱
全减器
全加器
Keywords
Fluorescein
Molecular logic circuit
UV-vis absorption spectrum
Full-
subtractor
Full-adder
分类号
O626 [理学—有机化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种用于常开型智能视觉感算系统的极速高精度模拟减法器
刘博
王想军
麦麦提·那扎买提
郑辞晏
向菲
魏琦
杨兴华
乔飞
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于DNA链置换的多位全减器逻辑运算
孙军伟
李幸
黄春
《轻工学报》
CAS
2016
1
在线阅读
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职称材料
3
基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2电路优化设计
王芳
孔伟名
应时彦
乔天泽
《浙江工业大学学报》
CAS
北大核心
2020
1
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职称材料
4
基于FPGA快速平方根算法的实现
戢小亮
《现代电子技术》
2007
2
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职称材料
5
一种低压高频CMOS电流乘法器的设计
解鸿国
《现代电子技术》
2012
1
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职称材料
6
10位高速分级比较型单斜模数转换器
张娜
金涛
《广西师范大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2016
0
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职称材料
7
激光干涉仪的信号处理系统——激光干涉仪技术综述之三
羡一民
《工具技术》
2014
0
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职称材料
8
基于荧光素衍生物单分子器件的二进制全减器和全加器
田涛
刘畅
何松
曾宪顺
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
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职称材料
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