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内生安全微控制器设计与实现
1
作者 于洪 兰巨龙 欧阳玲 《信息网络安全》 北大核心 2025年第3期415-424,共10页
针对微控制器无法防御未知漏洞和未知后门带来的安全威胁,文章以内生安全理论为基础,设计了一种基于动态异构冗余的微控制器架构。为解决动态异构冗余架构裁决导致的性能短板问题并满足微控制器应用低时延需求,文章提出一种增强系统实... 针对微控制器无法防御未知漏洞和未知后门带来的安全威胁,文章以内生安全理论为基础,设计了一种基于动态异构冗余的微控制器架构。为解决动态异构冗余架构裁决导致的性能短板问题并满足微控制器应用低时延需求,文章提出一种增强系统实时性的裁决输出方法,在确保系统安全性的前提下,降低系统响应时延。此外,设计了内生安全微控制器原型系统,测试了系统安全性及响应时延指标。测试结果表明,文章所提内生安全微控制器系统在识别系统攻击上具有更高的精度,相较于传统先裁决后输出的方式最多缩短了13.78%的响应时间。 展开更多
关键词 微控制器 内生安全 动态异构冗余 裁决调度
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适用于低成本微控制器的心音分类算法研究与实现
2
作者 彭鸿坤 马鹏钥 +3 位作者 杨宏波 田英杰 孙静 王威廉 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第5期1467-1472,共6页
针对目前心音分类算法对硬件资源要求高的问题,提出一种适用于低成本微控制器的心音分类算法。对心音信号进行滑窗分割,提取梅尔频谱系数和线性频谱系数作为时频特征,采用卷积神经网络进行分类,将算法部署在微控制器中实现边缘计算。实... 针对目前心音分类算法对硬件资源要求高的问题,提出一种适用于低成本微控制器的心音分类算法。对心音信号进行滑窗分割,提取梅尔频谱系数和线性频谱系数作为时频特征,采用卷积神经网络进行分类,将算法部署在微控制器中实现边缘计算。实验结果表明,该算法在两个不同数据集上的准确率分别为0.936、0.938,F1分别为0.934、0.938。该方法为基层医疗单位开展先天性心脏病筛查提供了一种方案。 展开更多
关键词 心音 低成本 微控制器 梅尔频谱系数 线性频谱系数 边缘计算 先天性心脏病
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基于GD32微控制器的农机作业监测系统的研发与应用 被引量：1
3
作者 李春艳 《农业技术与装备》 2025年第1期5-7,共3页
研发了基于国产芯片GD32系列微控制器的农机作业监测系统,此系统支持播种、施肥和深松等3种农机作业使用,具有实时采集作业数据,实现作业面积统计、作业异常报警、作业质量分析等功能,系统成本低、易安装、操作简单,可用于农业机械的农... 研发了基于国产芯片GD32系列微控制器的农机作业监测系统,此系统支持播种、施肥和深松等3种农机作业使用,具有实时采集作业数据,实现作业面积统计、作业异常报警、作业质量分析等功能,系统成本低、易安装、操作简单,可用于农业机械的农机作业监测功能的维修、替换和改造,具有广泛推广应用的价值。 展开更多
关键词 GD32微控制器 农机作业 传感器
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采用新兴隧穿器件的低功耗微控制器设计与实现 被引量：1
4
作者 蔡浩 童辛芳 杨军 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2264-2273,共10页
基于隧穿场效应晶体管(TFET)器件的低功耗微控制器设计将器件、电路和系统结合,利用具有超低亚阈值摆幅特性的器件使得电路在非工作情况下达到极低泄露功耗,避免了金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件亚阈值摆幅理论极限带来的功... 基于隧穿场效应晶体管(TFET)器件的低功耗微控制器设计将器件、电路和系统结合,利用具有超低亚阈值摆幅特性的器件使得电路在非工作情况下达到极低泄露功耗,避免了金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件亚阈值摆幅理论极限带来的功耗瓶颈,解决了目前对电池供电设备中微控制器的低功耗需求问题。TFET器件与传统MOSFET器件在工作机理上差异较大,主要体现在关断后具有更低的泄露电流,可以在更低的电压下工作,适用于长休眠电池供电低功耗需求下的物联网应用场景设计。该文调研了近年来TFET器件在低功耗电路设计方面的研究,介绍了传统微控制器的结构以及功耗来源,同时阐述了TFET器件的工作原理、特性以及设计挑战,在数字电路、模拟电路以及系统设计各领域考察了TFET器件的研究发展进程,并对各设计方案进行了优劣势分析,结合文献调研分析了TFET器件在低功耗微控制器设计领域的未来展望。 展开更多
关键词 物联网 低功耗 微控制器 新型隧穿器件
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基于TC377微控制器的整车控制器电源设计
5
作者 谭俊杰 阳俊 +3 位作者 章明 杨玉龙 杨亚飞 何汉体 《拖拉机与农用运输车》 2024年第3期72-74,86,共4页
介绍了基于TC377微控制器的整车控制器电源设计,采用TLE7368-3E多通道电源芯片,分别对输入电路设计和输出电路进行设计,并对电源设计进行验证和优化,最终实现对TC377供电,及控制器的静电保护、反接保护和防浪涌保护,输出电压稳定、干净... 介绍了基于TC377微控制器的整车控制器电源设计,采用TLE7368-3E多通道电源芯片,分别对输入电路设计和输出电路进行设计,并对电源设计进行验证和优化,最终实现对TC377供电,及控制器的静电保护、反接保护和防浪涌保护,输出电压稳定、干净、抗扰性强、驱动能力大,对主控芯片损伤小。整个电源设计只需一个电源芯片,集成度高、成本低,适应于作业恶劣的环境。 展开更多
关键词 电源设计 TLE7368-3E TC377微控制器 整车控制器
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基于STM32微控制器的智能光伏灌溉系统设计与实现 被引量：1
6
作者 尚哥丞 《农业技术与装备》 2024年第12期29-31,34,共4页
为了达到实现节水和自动化灌溉的目的,提出了一种基于STM32微控制器的智能灌溉系统,该系统通过STM32F103C8T6微控制器作为核心,利用土壤湿度传感器YL-69和温度传感器DS18B20实时监测土壤状态,结合雨水感应系统智能调节灌溉策略,达到精... 为了达到实现节水和自动化灌溉的目的,提出了一种基于STM32微控制器的智能灌溉系统,该系统通过STM32F103C8T6微控制器作为核心,利用土壤湿度传感器YL-69和温度传感器DS18B20实时监测土壤状态,结合雨水感应系统智能调节灌溉策略,达到精准灌溉和资源节约的目标。系统的电源部分采用光伏板供电,配合18650锂电池存储,确保系统的连续运行与环境友好性。软件部分采用C语言编程,实现了灌溉逻辑的自动判断与执行,适用于城市园林绿化、家庭花园及小型农场,具有明显的环保意义和经济效益。 展开更多
关键词 STM32微控制器 智能灌溉 光伏供电 土壤湿度监测 土壤温度监测 光照强度检测
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FT51:一种容软错误高可靠微控制器 被引量：14
7
作者 龚锐 陈微 +2 位作者 刘芳 戴葵 王志英 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1662-1673,共12页
文中给出一种容软错误高可靠微控制器FT51．首先它具有基于异步电路的时空三模冗余结构，采用此结构可以对时序逻辑单事件翻转（SEU）和组合逻辑单事件瞬态（SET）进行防护．所有的片内存储器采用Hamming编码进行防护．针对现有控制流... 文中给出一种容软错误高可靠微控制器FT51．首先它具有基于异步电路的时空三模冗余结构，采用此结构可以对时序逻辑单事件翻转（SEU）和组合逻辑单事件瞬态（SET）进行防护．所有的片内存储器采用Hamming编码进行防护．针对现有控制流检测的不足，该设计采用了软硬件结合的控制流检测与恢复机制．FT51在HJTC0．25μm工艺下进行了实现，与未经加固的版本相比，其额外的面积开销为80．6％，额外的性能开销为19％～133％．文中还提出了一种微处理器可靠性评估框架，在此框架下通过模拟和理论推导证明：典型情况下FT51的故障检出和屏蔽率为99．73％． 展开更多
关键词 微控制器 软错误 单事件翻转 单事件瞬态 时空三模冗余 控制流检测
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微控制器PWM接口实现高分辨率D/A转换器方法研究 被引量：11
8
作者 吴桂清 李泓霖 +1 位作者 戴瑜兴 郑宗伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1631-1634,共4页
本文针对嵌入式应用中PWM(Pulse-WidthModulation)方式DAC(Digita-l to-Analog Converter)和独立DAC芯片选择问题,提出了通过插值方式和多PWM组合方式提高PWM方式DAC分辨率的方法;分析了PWM信号频谱,提出了模拟滤波器设计原则与方法.以M... 本文针对嵌入式应用中PWM(Pulse-WidthModulation)方式DAC(Digita-l to-Analog Converter)和独立DAC芯片选择问题,提出了通过插值方式和多PWM组合方式提高PWM方式DAC分辨率的方法;分析了PWM信号频谱,提出了模拟滤波器设计原则与方法.以MCU(Micro Control Unit)的PWM通道方式实现DAC,经过数据分析证明此方法稳定可靠. 展开更多
关键词 数模转换器 过采样技术 脉冲宽度调制 分辨率 微控制器
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基于微控制器的风速计在线控制和测量系统设计 被引量：11
9
作者 孙凯 秦明 +1 位作者 张中平 黄庆安 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期682-685,689,共5页
针对两种基于对称热电偶结构和基于晶体管的圆形加热条结构的二维集成风速风向微传感器及其风向测量的问题,设计了采用微控制器进行在线控制和利用软件算法实现风速风向测量的传感器系统。系统集微传感器结构、控制与测量电路于一体,显... 针对两种基于对称热电偶结构和基于晶体管的圆形加热条结构的二维集成风速风向微传感器及其风向测量的问题,设计了采用微控制器进行在线控制和利用软件算法实现风速风向测量的传感器系统。系统集微传感器结构、控制与测量电路于一体,显著提高了二维风速风向传感器的在线控制和测量能力及其系统兼容性,并且便于系统扩展功能。测试结果表明,风速计设计满足实际风速和风向的测量要求。 展开更多
关键词 MEMS 微控制器 CMOS 风速风向传感器 控制和测量
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CMOS工艺微控制器瞬时电离辐射效应实验研究 被引量：5
10
作者 金晓明 范如玉 +4 位作者 陈伟 王桂珍 林东生 杨善潮 白小燕 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1487-1492,共6页
利用CMOS工艺微控制器的实验测试系统,在"强光一号"加速器上进行了瞬时剂量率效应实验。实验研究采用的γ脉冲宽度为20ns,剂量率(以Si原子计)为6.7×106～2.0×108Gy/s。在不同的剂量率水平下观察到了扰动和闭锁效应... 利用CMOS工艺微控制器的实验测试系统,在"强光一号"加速器上进行了瞬时剂量率效应实验。实验研究采用的γ脉冲宽度为20ns,剂量率(以Si原子计)为6.7×106～2.0×108Gy/s。在不同的剂量率水平下观察到了扰动和闭锁效应,获得了微控制器的闭锁阈值,分析了扰动时间、系统功耗电流与剂量率间的关系。瞬时电离辐射在CMOS工艺电路的PN结中产生光电流,导致了电学和功能参数的退化。 展开更多
关键词 瞬时电离辐射 微控制器 扰动 闭锁 闭锁阈值
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基于高性能微控制器的超低速稀土永磁交流伺服系统 被引量：9
11
作者 刘景林 马瑞卿 刘卫国 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期10-13,共4页
阐述了以软件伺服为控制策略的基于高性能微控制器的新型全数字高精度超低速稀土永磁交流伺服系统的工作原理、设计特点、系统构成和功能实现。研制成功的伺服系统实测结果表明系统具有很高的精度 (0 .0 5°)和优越的超低速 (1 .2&#... 阐述了以软件伺服为控制策略的基于高性能微控制器的新型全数字高精度超低速稀土永磁交流伺服系统的工作原理、设计特点、系统构成和功能实现。研制成功的伺服系统实测结果表明系统具有很高的精度 (0 .0 5°)和优越的超低速 (1 .2°/ min) 展开更多
关键词 微控制器 稀土永磁 超低速 高精度 伺服系统
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基于微控制器的微型存储测试系统的设计 被引量：11
12
作者 江小华 李豪杰 张河 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期588-591,共4页
介绍了一种基于新型单片机 ADμC812所构成的小型测试系统的设计。该测试系统体积小 ,能够承受高于 5 0 ,0 0 0 g的冲击加速度和较恶劣的环境 ,低功耗 ,可以用电池供电 ,不需要外部引线 ,能放置在内径为 2 5 mm及以上的被测弹体内。其... 介绍了一种基于新型单片机 ADμC812所构成的小型测试系统的设计。该测试系统体积小 ,能够承受高于 5 0 ,0 0 0 g的冲击加速度和较恶劣的环境 ,低功耗 ,可以用电池供电 ,不需要外部引线 ,能放置在内径为 2 5 mm及以上的被测弹体内。其功能类似于飞机上的“黑匣子”,可以在现场高速实时地记录被测物体的相关运动信息 ,并能够在系统掉电的情况下保持测试所得到的数据 ,以便于回收后准确地回放所记录的信息以供分析。同时简要介绍了微控制器 ADμC812的特点和新提出的二级存储技术 ,并给出了测试系统的典型应用。 展开更多
关键词 微控制器 ADΜC812 数据采集 存储测试系统
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SPCE061A微控制器在单片机语音实验中的应用 被引量：12
13
作者 赵子婴 崔剑 陈小麟 《实验室研究与探索》 CAS 2004年第1期15-19,共5页
使用凌阳SPCE061A微控制器的16位单片机以其强大的数字信息处理功能填补了高校单片机实验室中在能够处理音频数据的语音实验方面的欠缺。此外,在高校实验室及时有效地引入新技术、开设新实验,为更好地培养学生的实践能力、创新能力和独... 使用凌阳SPCE061A微控制器的16位单片机以其强大的数字信息处理功能填补了高校单片机实验室中在能够处理音频数据的语音实验方面的欠缺。此外,在高校实验室及时有效地引入新技术、开设新实验,为更好地培养学生的实践能力、创新能力和独立工作能力提供了良好的环境。 展开更多
关键词 SPCE061A微控制器 语音实验 单片机实验 高校 数字信息处理
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基于微控制器的智能化开放实验室管理系统设计 被引量：7
14
作者 杨飞 姜钧 +2 位作者 魏英 高晶敏 易军凯 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第2期249-253,共5页
开放性实验课程是培养学生动手能力、理论与实践相结合能力和创新能力的重要教学环节。开放实验室管理水平很大程度上决定了实验室资源的利用效率和实验教学的水平。利用非触式IC卡、单片机控制器和传感器,设计了一种基于Arduino控制器... 开放性实验课程是培养学生动手能力、理论与实践相结合能力和创新能力的重要教学环节。开放实验室管理水平很大程度上决定了实验室资源的利用效率和实验教学的水平。利用非触式IC卡、单片机控制器和传感器,设计了一种基于Arduino控制器的开放实验室智能管理系统。该系统由实验台管理子系统和管理员监控子系统组成,其中实验台管理子系统主要实现学生实验签到、实验环境监控、实验计时等功能,管理员监控子系统主要实现学生出勤统计、接收实验台管理子系统发送的消息、统计实验成绩等功能。经测试,该系统满足智能化开放实验室管理的初步要求,可以有效提高实验室的管理效率。 展开更多
关键词 开放性实验室管理 微控制器 射频识别 传感器
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电力系统中基于微控制器的自适应数据采集 被引量：12
15
作者 樊大伟 张承学 +1 位作者 邓恒 王玮 《继电器》 CSCD 北大核心 2001年第10期26-29,共4页
针对电力系统中频率变化而引起的数据采集及计算误差 ,分别提出了基于硬件测频和递推傅氏算法测频的自适应数据采集两套方案 ,并对递推傅氏测频算法进行了数值仿真 ,其结果表明基于该算法的自适应数据采集方案完全满足电力系统中安全自... 针对电力系统中频率变化而引起的数据采集及计算误差 ,分别提出了基于硬件测频和递推傅氏算法测频的自适应数据采集两套方案 ,并对递推傅氏测频算法进行了数值仿真 ,其结果表明基于该算法的自适应数据采集方案完全满足电力系统中安全自动装置的要求。两套方案各有特点 ,均可用来快速精确测量电力系统中的频率、电压。 展开更多
关键词 电力系统 微控制器 自适应数据采集 稳定控制
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ARM微控制器代码防非法复制技术研究与应用 被引量：6
16
作者 黄一平 农丽萍 +1 位作者 苏检德 罗晓曙 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第12期17-21,共5页
本文对ARM微控制的应用及破解技术进行了研究与分析,针对黑客通过非法手段获取程序代码的问题,提出了一种防止ARM系列单片机内部程序代码被非法复制的方法。该方法在程序运行过程中通过对芯片内部全球唯一序列号加密后的信息进行认证,... 本文对ARM微控制的应用及破解技术进行了研究与分析,针对黑客通过非法手段获取程序代码的问题,提出了一种防止ARM系列单片机内部程序代码被非法复制的方法。该方法在程序运行过程中通过对芯片内部全球唯一序列号加密后的信息进行认证,确保只有经过合法授权的控制器才能够正确运行系统代码。该方法安全性较高、方便实用,已应用于相关产品的ARM微控制器或智能卡系统中,对系统代码起到很好的保护作用,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 ARM 破解 微控制器 数据加密
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基于Nios-Ⅱ用于加速器监控系统的通用型可重配置嵌入式微控制器 被引量：3
17
作者 林飞宇 王彦瑜 +3 位作者 龙银东 黄继江 郭玉辉 乔卫民 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期911-914,共4页
讨论并参考了冷却储存环目前使用的专用微控制器的特点和其对微控制器的需求,采用可编程技术和Nios-Ⅱ处理器,在altera-cycloneII2c35f484芯片内实现可重构微控制器。该微控制器硬件资源消耗少,最大工作频率可达185MHz,可代替目前在监... 讨论并参考了冷却储存环目前使用的专用微控制器的特点和其对微控制器的需求,采用可编程技术和Nios-Ⅱ处理器,在altera-cycloneII2c35f484芯片内实现可重构微控制器。该微控制器硬件资源消耗少,最大工作频率可达185MHz,可代替目前在监控系统中大量使用的专用微控制器芯片,减小硬件设计复杂度、节约成本。 展开更多
关键词 加速器 冷却储存环 微控制器 嵌入式处理器 可编程技术
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微控制器射频抗扰性与受测引脚类型的关系 被引量：4
18
作者 粟涛 杨叶花 +1 位作者 王自鑫 陈弟虎 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期735-743,共9页
针对微控制器抗扰性表征中杂波注入位置选取的问题,首次系统的研究了微控制器的射频抗扰性与杂波注入引脚类型之间的关系.对电源引脚、数据输入输出引脚和晶振引脚这三类受测引脚所对应的杂波传输路径建立模型,分析抗扰性的特性.发现不... 针对微控制器抗扰性表征中杂波注入位置选取的问题,首次系统的研究了微控制器的射频抗扰性与杂波注入引脚类型之间的关系.对电源引脚、数据输入输出引脚和晶振引脚这三类受测引脚所对应的杂波传输路径建立模型,分析抗扰性的特性.发现不同引脚在中低频段的抗扰性都可以用特征值来表征,进而推导出计算此特征值的抗扰度公式.对多种微控制器的抗扰性进行测量,实验结果验证了抗扰度公式的合理性.此文加深了对复杂集成电路抗扰性机制的理解,为抗扰性受测引脚的选取和不同电路抗扰性的比较方法提供了依据. 展开更多
关键词 微控制器 引脚类型 电磁抗扰性 电磁兼容 集成电路
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基于Freescale微控制器的AOI多彩照明控制系统 被引量：4
19
作者 熊光洁 张智贤 +1 位作者 卢晶晶 武思远 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第5期1823-1826,共4页
为了检测出高密度印刷电路板(HDI PCB)中的多种焊接缺陷,对用于自动光学检测(AOI)设备的多角度多色彩LED照明装置的控制系统进行软硬件改进,设计了一种以Freescale--MC9H12XS128为微控制器的多彩照明控制系统。控制系统的硬件结构简单,... 为了检测出高密度印刷电路板(HDI PCB)中的多种焊接缺陷,对用于自动光学检测(AOI)设备的多角度多色彩LED照明装置的控制系统进行软硬件改进,设计了一种以Freescale--MC9H12XS128为微控制器的多彩照明控制系统。控制系统的硬件结构简单,可同时对4组LED阵列进行脉宽调制控制,根据实际图像的提取效果,通过接收主控上位机发出的指令,对不同LED阵列进行颜色选择和256级光照亮度的调节。实验结果表明,该系统能满足AOI设备对照明装置提出的各种要求,使照明系统光照均匀,光强可调,响应快,发热量小。 展开更多
关键词 自动光学检测 多彩照明控制系统 缺陷检测 微控制器 脉宽调制
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HC08系列微控制器编程调试器通用性设计 被引量：3
20
作者 刘晓升 曹金华 沈安东 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第24期253-255,共3页
针对HC08系列不同型号微控制器在编程调试时的差异,提出HC08微控制器通用编程调试器的总体设计方案,给出通用性的软、硬件设计要点,介绍基于不同目标微控制器的擦写子程序的设计思想和实现方法。实验结果表明,该方案实现的编程调试器适... 针对HC08系列不同型号微控制器在编程调试时的差异,提出HC08微控制器通用编程调试器的总体设计方案,给出通用性的软、硬件设计要点,介绍基于不同目标微控制器的擦写子程序的设计思想和实现方法。实验结果表明,该方案实现的编程调试器适用于HC08全系列的微控制器,通用性较好。 展开更多
关键词 微控制器 编程器 调试器 MON08接口
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