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现场可编程器件FPGA的原理及应用 被引量:3
1
作者 王放 《兵工自动化》 1996年第1期54-61,共8页
现场可编程门阵列(FPGA)器件是八十年代中期才出现的新产品,它的应用大大地方便了IC的设计,因而近年来得到快速发展。为使刚接触FPGA器件的读者了解这方面的知识,本文就FPGA的特点、分类、内部结构以及设计流程等方面内容进行了介绍。
关键词 FPGA 原理 应用 现场可编程器件 电子器件
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现场可编程逻辑器件在相位差测量系统中的应用 被引量:1
2
作者 叶德云 刘开培 +1 位作者 叶德云 曾惠芬 《电测与仪表》 北大核心 2002年第5期18-20,共3页
文章简要地介绍了可编程逻辑器件的分类和特点,然后综述了几种相位差测量系统的实现方法,提供了这种新型电子器件在相位差测量系统中的应用方案。
关键词 相位差测量系统 现场可编程逻辑器件 VHDL
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适用于数据通路的可编程逻辑器件FDP100K 被引量:5
3
作者 侯慧 马晓骏 +3 位作者 来金梅 童家榕 孙劼 陈利光 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1372-1375,共4页
设计研制了一款适用于数据通路的10万门容量的FPGA器件FDP100K(FDP:FPGA for Data-Path),其主要特点为:可编程逻辑单元结构不同于国际上已有的可编程逻辑单元结构,是一种新颖的基于查询表LUT和多路选择器MUX的混合结构;连线资源结构采... 设计研制了一款适用于数据通路的10万门容量的FPGA器件FDP100K(FDP:FPGA for Data-Path),其主要特点为:可编程逻辑单元结构不同于国际上已有的可编程逻辑单元结构,是一种新颖的基于查询表LUT和多路选择器MUX的混合结构;连线资源结构采用新颖的层次式布线结构,提供高度灵活的布线能力.芯片采用SM IC 0.35μm CMOS工艺,包含1024个可编程逻辑单元和128个可编程IO单元.芯片配合自主开发的软件系统FDE(FPGA Development Environment)进行测试,结果表明:FDP100K芯片的可编程逻辑单元功能正常;芯片的各种连线资源功能正常;可以准确地实现数据通路型电路和其他类型的电路的功能. 展开更多
关键词 现场可编程逻辑器件 数据通路 可编程互连资源 可编程逻辑资源
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Flash编程器的FPGA实现 被引量:11
4
作者 吴豫 孟宪元 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期48-51,69,共5页
介绍了如何用FPGA可编程器件和VHDL硬件描述语言来实现Flash编程器,以及在编程时需要注意的问题,为Flash的编程提供了一种新的解决方案。
关键词 Flash编程 FPGA VHDL硬件描述语言 现场可编程逻辑器件 闪速存储器
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彩色PDP可编辑的逻辑波形产生电路设计与实现 被引量:3
5
作者 梁宁 沈思宽 孙鉴 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期708-712,共5页
针对在等离子体显示器研发过程中存在实时改变高压驱动波形难的问题,设计出了可编辑的高压驱动波形产生电路,实现了驱动波形电压、脉宽和形状等参数的实时调整,使不同结构或同一结构不同参数的显示屏可以共享同一套电路系统,降低了等离... 针对在等离子体显示器研发过程中存在实时改变高压驱动波形难的问题,设计出了可编辑的高压驱动波形产生电路,实现了驱动波形电压、脉宽和形状等参数的实时调整,使不同结构或同一结构不同参数的显示屏可以共享同一套电路系统,降低了等离子体显示器研发成本,缩短了研发周期.实验表明,采用同步电路设计的波形产生电路,工作稳定,输出波形光滑无"毛刺". 展开更多
关键词 彩色等离子体显示器 同步电路 现场可编程逻辑器件 高压驱动波形 逻辑波形产生电路
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一种锁定相位编程可调全数字锁相环设计 被引量:2
6
作者 李建伟 徐红兵 王毅 《现代电子技术》 2007年第3期84-86,共3页
在介绍经典全数字锁相环(DPLL)结构与工作原理的基础上,提出了一种可实现输出信号与输入信号多相位锁定的全数字锁相环路设计,详细介绍了设计思路、结构及工作原理。设计采用Verilog硬件描述语言描述,进行了计算机仿真、现场可编程逻辑... 在介绍经典全数字锁相环(DPLL)结构与工作原理的基础上,提出了一种可实现输出信号与输入信号多相位锁定的全数字锁相环路设计,详细介绍了设计思路、结构及工作原理。设计采用Verilog硬件描述语言描述,进行了计算机仿真、现场可编程逻辑器件(FPGA)实现和系统板级实验,证明了设计的可行性。 展开更多
关键词 全数字锁相环 多相位 现场可编程逻辑器件 VERILOG
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数字科氏质量流量计闭环系统及信号解算 被引量:5
7
作者 郑德智 樊尚春 邢维巍 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期623-626,共4页
在科氏质量流量计测量系统设计中,提出一种数字式信号处理、解算的全新设计思路.采用高速并行模拟数字转换电路(AD)将传感器输出的信号完整采样,借助数字信号处理芯片(DSP,DigitalSignalProcessor)强大运算能力对信号进行深入的分析与处... 在科氏质量流量计测量系统设计中,提出一种数字式信号处理、解算的全新设计思路.采用高速并行模拟数字转换电路(AD)将传感器输出的信号完整采样,借助数字信号处理芯片(DSP,DigitalSignalProcessor)强大运算能力对信号进行深入的分析与处理;利用信号处理方法对信号进行实时滤波处理并精确计算两路信号的相位差,进而解算出流体的质量流量和密度,辅以单片机和现场可编程器件(FPGA,FieldProgrammableGateArray)实现系统的控制、显示与通讯;提出谐振电路的数字式闭环设计新思想,利用数字电路及其信号处理方法实现传统的闭环增益控制(AGC,AutoGainControl).实验结果表明:该系统有效提高了测量系统的零点稳定性和测量精度. 展开更多
关键词 模拟数字转换 数字信号处理 现场可编程器件 流量计 谐振系统
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应用于甚短距离光传输系统的并行帧对齐电路 被引量:4
8
作者 李彧 王志功 +1 位作者 王晓明 苗澎 《光通信研究》 北大核心 2005年第1期15-17,32,共4页
简要介绍甚短距离光传输系统,分析各种帧对齐电路的性能,提出一种针对同步数字体系(SDH)高速数据的全新的基于二分查找的并行帧对齐电路。选用Altera公司StratixEP1S25F780C5现场可编程器件芯片下载验证。仿真和测试表明,速度和芯片面... 简要介绍甚短距离光传输系统,分析各种帧对齐电路的性能,提出一种针对同步数字体系(SDH)高速数据的全新的基于二分查找的并行帧对齐电路。选用Altera公司StratixEP1S25F780C5现场可编程器件芯片下载验证。仿真和测试表明,速度和芯片面积均较以往方法有较大提高。 展开更多
关键词 甚短距离 帧对齐 OC-192 现场可编程器件
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部分重配置技术用于智能电网换流阀控制系统 被引量:1
9
作者 解婷 郑健超 汤广福 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期700-705,共6页
通过对高电压直流输电(HVDC)换流阀控制原理的分析,在目前国内智能电网的发展现状和国际上现场可编程器件(FPGA)最新技术的基础上,提出了一种基于部分重配置技术的HVDC换流阀智能控制系统。该系统基于FPGA的部分重配置技术,使其在稳定... 通过对高电压直流输电(HVDC)换流阀控制原理的分析,在目前国内智能电网的发展现状和国际上现场可编程器件(FPGA)最新技术的基础上,提出了一种基于部分重配置技术的HVDC换流阀智能控制系统。该系统基于FPGA的部分重配置技术,使其在稳定工作情况下,可以动态更新智能电网协议设计以及接口设计,避免了传统更新硬件时导致的电网停电和断点;同时部分重配置技术的使用减少了FPGA的资源占用,降低了产品的开发成本。该系统使用SOC架构,增加了系统的灵活性和减少系统研发和调试的时间;其物理层和链路层可实现目前国内智能电网所有主流通信协议,并与现有智能电网进行互联互通;该控制系统目前使用于HVDC换流阀实验和对换流站中换流阀实时监控,但是其成熟稳定的架构也使其可以广泛应用于智能电网的其它设备。 展开更多
关键词 HVDC换流阀 智能电网 现场可编程器件 部分重配置 嵌入式微处理器 控制系统
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FPGA和ASIC设计特点及应用探讨 被引量:14
10
作者 孟李林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期526-529,共4页
介绍了ASIC、FPGA的设计步骤和设计流程,重点比较两者之间的设计特点和应用趋向,采用这两种不同方法完成40G高阶数字交叉连接芯片设计。通过比较表明:FPGA技术适用于小批量、产品更新快、周期短的电子产品设计,可以明显提高设计速度,缩... 介绍了ASIC、FPGA的设计步骤和设计流程,重点比较两者之间的设计特点和应用趋向,采用这两种不同方法完成40G高阶数字交叉连接芯片设计。通过比较表明:FPGA技术适用于小批量、产品更新快、周期短的电子产品设计,可以明显提高设计速度,缩短产品上市时间;ASIC技术适用于大批量、产品比较成熟、生命周期长的电子产品设计。ASIC的集成度和单片价格都比FPGA有优势。 展开更多
关键词 现场可编程器件 专用集成电路 系统集成
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一体化数据处理与通信控制系统的设计
11
作者 曾湘芸 刘勤 倪卫芳 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2008年第9期56-60,共5页
介绍了利用嵌入式计算机ETX模块、高速DSP TMS320F2812、新一代现场可编程器件Cyc lone、多规程通信控制器Z85C30等构成的集嵌入式计算机、串行与并行接口智能控制、现场总线为一体的数据处理与通信控制计算机系统的实现方法。硬件设计... 介绍了利用嵌入式计算机ETX模块、高速DSP TMS320F2812、新一代现场可编程器件Cyc lone、多规程通信控制器Z85C30等构成的集嵌入式计算机、串行与并行接口智能控制、现场总线为一体的数据处理与通信控制计算机系统的实现方法。硬件设计部分描述了整个设计。软件设计包含2部分:基于DSP的固件设计和基于PC机的驱动控制软件设计。重点介绍了基于DSP的固件设计方法,阐述了程序设计思想,并给出了程序流程图。 展开更多
关键词 数据处理 通信控制 ETX模块 TMS320F2812 现场可编程器件
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基于FPGA的科氏质量流量计数字闭环系统设计 被引量:7
12
作者 田婧 樊尚春 郑德智 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第B11期381-383,392,共4页
设计一种科氏质量流量计(Coriolis mass flowmeter,CMF)数字闭环系统,实现CMF稳定闭环工作条件。采用高速数字电路以及现代信号处理技术取代了传统的模拟正反馈系统来实现CMF闭环控制,使CMF测量管稳定维持在简谐振荡状态。利用模拟数字... 设计一种科氏质量流量计(Coriolis mass flowmeter,CMF)数字闭环系统,实现CMF稳定闭环工作条件。采用高速数字电路以及现代信号处理技术取代了传统的模拟正反馈系统来实现CMF闭环控制,使CMF测量管稳定维持在简谐振荡状态。利用模拟数字转换电路(A/D)将传感器输出的信号完整采样,借助现场可编程器件(FPGA,FieldProgrammable Gate Array)对信号进行分析与处理,根据信号特性进行相应的数字滤波、幅值解算,实现CMF闭环系统的幅值增益和相位的精确控制。实验结果表明:该数字闭环系统具有动态特性好、稳定性好等优点。 展开更多
关键词 科氏质量流量计 闭环系统 现场可编程器件 数字信号处理
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行间转移面阵CCD的TDI工作方式研究 被引量:15
13
作者 周怀得 刘海英 +3 位作者 徐东 李广泽 王冶 刘金国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1629-1634,共6页
具有微透镜的行间转移面阵CCD在空间辐照环境下,微透镜材料容易模糊,导致不能正常成像;而如果不使用微透镜,则会由于行间转移CCD的填充因子和量子效率低,曝光量不足,影响图像质量和信噪比,亦不能满足使用要求。本文提出采用时间延迟积分... 具有微透镜的行间转移面阵CCD在空间辐照环境下,微透镜材料容易模糊,导致不能正常成像;而如果不使用微透镜,则会由于行间转移CCD的填充因子和量子效率低,曝光量不足,影响图像质量和信噪比,亦不能满足使用要求。本文提出采用时间延迟积分(TDI)工作方式来解决这一问题。使用现场可编程逻辑器件(FPGA),在实现行间转移面阵CCD KAI0340-S正常工作的基础上,根据TDI CCD的工作原理,实现了CCD KAI0340-S的TDI工作方式。同时,采用RS485总线,实现了计算机和FPGA之间的通信和数据交换,完成了面阵CCD TDI积分级数、行TDI积分时间、以及集成视频信号处理器增益和偏置参数的任意设置。实验结果表明,在没有微透镜下正常成像时,图像质量很差,其信噪比仅为22.13 dB(TDI级数为1);通过设置合适的TDI积分级数后,图像质量有很大的提高,信噪比超过33.62 dB(TDI级数为4)。行间转移面阵CCD的TDI工作方式,可以改善和提高在空间辐照环境下没有微透镜时的图像质量,解决了借助微透镜可提高其量子效率,但微透镜在空间辐照环境下时间较长又容易模糊的矛盾。 展开更多
关键词 行间转移 面阵CCD 微透镜 时间延迟积分 量子效率 现场可编程逻辑器件
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自采样比例积分控制全数字锁相环的性能分析和实现 被引量:43
14
作者 李亚斌 彭咏龙 李和明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第18期64-69,共6页
提出了一种基于自采样比例积分(PI)控制的全数字锁相环(ADPLL),并对该锁相环进行了详细的理论分析和仿真验证,最后用现场可编程逻辑器件(FPGA)予以实现。由于采用了自采样比例积分控制策略,使该锁相环在不同的锁频点具有几乎相同形式的... 提出了一种基于自采样比例积分(PI)控制的全数字锁相环(ADPLL),并对该锁相环进行了详细的理论分析和仿真验证,最后用现场可编程逻辑器件(FPGA)予以实现。由于采用了自采样比例积分控制策略,使该锁相环在不同的锁频点具有几乎相同形式的传递函数,有利于理论分析和环路设计。理论分析、仿真验证和试验结果都表明该全数字锁相环具有环路参数设计简单、跟踪范围广、跟踪速度快、系统稳定性好、控制灵活等优点。该设计方案可以作为一个子系统或功能模块用来构成片上系统(SoC),用以提高控制系统的可靠性、简化系统的硬件结构。 展开更多
关键词 全数字锁相环 自采样 比例积分控制 现场可编程逻辑器件 片上系统
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一种遵循IEC 61850标准的合并单元同步的实现新方法 被引量:102
15
作者 殷志良 刘万顺 +1 位作者 杨奇逊 秦应力 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期57-61,共5页
简要分析了电子式互感器和保护控制设备接口的相关国际标准,指出合并单元的设计是实现此接口的关键因素。就遵循IEC 61850-9-1标准设计合并单元时所面临的同步问题,分析了需具体实现的功能,并提出了一种利用现场可编程逻辑门阵列器件解... 简要分析了电子式互感器和保护控制设备接口的相关国际标准,指出合并单元的设计是实现此接口的关键因素。就遵循IEC 61850-9-1标准设计合并单元时所面临的同步问题,分析了需具体实现的功能,并提出了一种利用现场可编程逻辑门阵列器件解决的新方法。此方法在准确、可靠判断同步输入时钟脉冲上升沿后进行多路电流、电压同步采样,在同步输入时钟受到干扰或短时丢失时,可对其进行实时跟踪和判断,从而在输入时钟恢复正常后实现合并单元的快速同步。软件仿真和实验结果均证明了此方法的有效性。 展开更多
关键词 接口 合并单元 IEC 61850-9-1 同步 现场可编程逻辑门阵列器件
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采用FPGA控制的IGBT串联高压调制器的研制 被引量:17
16
作者 陈文光 饶军 +1 位作者 饶益花 王明伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2827-2832,共6页
高压调制器在脉冲功率技术中有很重要的作用,而IGBT串联是固态调制器技术发展的趋势。电路分布参数及各单元电路参数的差别制约可靠性,严重时将造成IGBT在开通、关断过程中集射极间的电压超过额定值而遭损坏。为此,在新的RCD动态均压电... 高压调制器在脉冲功率技术中有很重要的作用,而IGBT串联是固态调制器技术发展的趋势。电路分布参数及各单元电路参数的差别制约可靠性,严重时将造成IGBT在开通、关断过程中集射极间的电压超过额定值而遭损坏。为此,在新的RCD动态均压电路的基础上,利用FPGA和VHDL设计了IGBT驱动信号分配电路,实现了串联IGBT各单元精确延时开通与关断控制、逻辑综合保护,并结合驱动电路完成了缺电、过流、过压保护等。工程上结合中国环流二号装置NBI抑制极电源要求,设计了12 kV/20 A的调制器。实验结果表明,该方法是一种有效的主动式动态均压方法,能为更高电压、电流等级的固态调制器设计提供好的参考与工程应用基础。 展开更多
关键词 高电压 调制器 IGBT串联 动态均压 现场可编程逻辑器件 现场可编程门阵列(FPGA)
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CORDIC算法在正余弦函数中的应用及其FPGA实现 被引量:15
17
作者 常柯阳 曾岳南 +1 位作者 陈平 覃曾攀 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第7期140-143,共4页
正余弦函数在工程实现中应用很广泛。常用的查找表方法实现简单,但占用存储器资源较多,计算精度与存储容量的矛盾比较突出;传统的CORDIC(坐标旋转数字计算)方法虽占用存储资源少,但硬件资源消耗大,且输出时延长。鉴于此,提出一种改进型... 正余弦函数在工程实现中应用很广泛。常用的查找表方法实现简单,但占用存储器资源较多,计算精度与存储容量的矛盾比较突出;传统的CORDIC(坐标旋转数字计算)方法虽占用存储资源少,但硬件资源消耗大,且输出时延长。鉴于此,提出一种改进型的CORDIC算法,将查找表和CORDIC算法相结合,完成了该算法的设计仿真和基于FPGA的硬件测试;结果表明该算法能够利用少量硬件资源和部分存储资源,实现较高的计算精度和较低的输出时延。 展开更多
关键词 CORDIC算法 查找表 正余弦函数 现场可编程逻辑器件(FPGA)
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基于CMOS摄像头与FPGA的位置检测系统设计 被引量:6
18
作者 徐正平 葛文奇 +3 位作者 杨守旺 运国勤 赵秀影 王德江 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期746-750,共5页
提出采用CMOS数字摄像头采集并提取黑色胶条位置来控制冷却转鼓速度的方法。系统以FPGA作为核心控制器,采用两片SRAM进行乒乓操作,FPGA根据CMOS摄像头输出的同步信号,将采集到的图像信息存储到一片SRAM中,同时读取另一片SRAM中的图像数... 提出采用CMOS数字摄像头采集并提取黑色胶条位置来控制冷却转鼓速度的方法。系统以FPGA作为核心控制器,采用两片SRAM进行乒乓操作,FPGA根据CMOS摄像头输出的同步信号,将采集到的图像信息存储到一片SRAM中,同时读取另一片SRAM中的图像数据并进行图像处理,黑色胶条位置检测采用简单的灰度阈值二值化方法。给出了部分采集图像及仿真结果。采集图像显示,CMOS摄像头成像质量满足工程要求。仿真结果表明,系统实现了SRAM的乒乓操作,并完成了黑色胶条位置检测。系统与冷却鼓连接,实际运行可靠。 展开更多
关键词 CMOS数字摄像头 位置检测 现场可编程逻辑器件 OV6620
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基于FPGA的硬件可重构数控系统的研制 被引量:9
19
作者 秦兴 王文 +1 位作者 李为建 周川东 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期407-409,共3页
可重构要求是 2 1世纪制造系统的核心能力 ,为了实现数控系统的重构 ,提出了一种硬件实现方法 :将数控系统模块化 ,各模块采用硬件描述语言设计为数控 IP(NC Intellectual Protocol) ,通过数控 IP的集成完成数控系统的设计 ,改变下载到... 可重构要求是 2 1世纪制造系统的核心能力 ,为了实现数控系统的重构 ,提出了一种硬件实现方法 :将数控系统模块化 ,各模块采用硬件描述语言设计为数控 IP(NC Intellectual Protocol) ,通过数控 IP的集成完成数控系统的设计 ,改变下载到现场可编程逻辑器件中的配置数据来完成数控系统功能的重构。 展开更多
关键词 数控系统 重构 现场可编程逻辑器件
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三轴一体轻小型光纤陀螺仪的时序设计 被引量:8
20
作者 潘雄 宋凝芳 +1 位作者 金靖 田海亭 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1377-1379,1389,共4页
由于光纤陀螺敏感环绕制过程中不能精确控制光纤长度,要求时序产生电路必须在不改动硬件的前提下能跟踪由敏感环光纤长度决定的光纤陀螺特征频率.利用相关检测理论,分析了调制解调信号频率准确度对陀螺标度因数误差的影响.针对三轴一体... 由于光纤陀螺敏感环绕制过程中不能精确控制光纤长度,要求时序产生电路必须在不改动硬件的前提下能跟踪由敏感环光纤长度决定的光纤陀螺特征频率.利用相关检测理论,分析了调制解调信号频率准确度对陀螺标度因数误差的影响.针对三轴一体轻小型光纤陀螺仪,在满足现场可编程逻辑器件(FPGA)专用资源约束的条件下,使用一片FPGA完成了三轴调制解调信号时序的设计,并计算了其在中精度范围内跟踪特征频率的精度.实验结果表明:时序设计满足三轴一体轻小型光纤陀螺仪对调制解调信号频率准确度的要求. 展开更多
关键词 光纤陀螺 相位调制 现场可编程逻辑器件(FPGA)
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