基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步技术 被引量：2

1

作者 董伯麟 龚强 王治森 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第7期9-12,共4页

在采用现场总线技术的高速高精度多轴数控加工中,分布时钟的同步精度严重影响着加工轨迹以及加工精度。根据IEEE1588协议,提出一种基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步方法,实现了主站与从站控制芯片。并通过将基于FPGA的实现方法与软... 在采用现场总线技术的高速高精度多轴数控加工中,分布时钟的同步精度严重影响着加工轨迹以及加工精度。根据IEEE1588协议,提出一种基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步方法,实现了主站与从站控制芯片。并通过将基于FPGA的实现方法与软件实现方法进行对比分析,论证了基于FPGA的实现方法可以获取更为准确的时间戳,能在较低的成本下实现时钟频率补偿,完成精确的时钟同步。利用搭建的主从站实验平台,完成了时间同步精度的测试。实验结果表明,基于FPGA的数控系统现场总线的时钟同步技术的同步精度小于300ns,进一步提高了数控系统的加工精度。 展开更多

关键词 现场可编辑逻辑门阵列(fpga) 时钟同步 现场总线

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基于BIST的FPGA逻辑单元测试方法 被引量：5

2

作者 吴继娟 孙媛媛 刘桂艳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1074-1076,共3页

给出了一种基于内建自测(BIST)的测试现场可编程门阵列(FPGA)逻辑单元的方法,讨论了测试的配置结构、故障覆盖率和测试中出现的问题及解决办法.实验表明,该测试方法具有所需测试向量少、故障覆盖率高、简便适用等优点.

关键词 BIST fpga 逻辑单元 现场可编程门阵列 内建自测 响应检验电路 故障覆盖率

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基于FPGA的模糊逻辑控制器的硬件实现 被引量：7

3

作者 王利 李向华 《控制工程》 CSCD 2004年第1期34-35,69,共3页

提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的模糊逻辑控制器的硬件实现方法,并将其用于倒立摆控制系统。实验研究表明,在倒立摆倾角小于10°时,软件或硬件控制效果相当,在倾角大于10°时硬件模糊控制器的控制效果明显优于软件模糊... 提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的模糊逻辑控制器的硬件实现方法,并将其用于倒立摆控制系统。实验研究表明,在倒立摆倾角小于10°时,软件或硬件控制效果相当,在倾角大于10°时硬件模糊控制器的控制效果明显优于软件模糊控制器的控制效果,而且前者的抗扰动性能更好。当倾角大于30°时,由于机械性能方面的原因,倒立摆的稳定性有所降低。因此,采用该方法不仅快,而且是一种足以灵活完成数字模糊控制器的方法。该设计方法稍加修改亦可应用于其他控制场合,具有良好的通用性。 展开更多

关键词 模糊逻辑控制器 硬件 fpga 现场可编程门阵列 倒立摆 模糊控制

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基于FPGA的两阶段配电网拓扑实时辨识算法 被引量：3

4

作者 王冠淇 裴玮 +2 位作者 李洪涛 郝良 马丽 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期100-108,共9页

对配电网拓扑进行准确的实时辨识是电力系统安全稳定运行的基础,但随着新能源的接入以及配电网规模不断增大,配电网拓扑结构的动态变化愈加频繁且难以辨识。然而,现有配电网拓扑辨识算法所使用的历史数据需要人工对其进行拓扑标注,且拓... 对配电网拓扑进行准确的实时辨识是电力系统安全稳定运行的基础,但随着新能源的接入以及配电网规模不断增大,配电网拓扑结构的动态变化愈加频繁且难以辨识。然而,现有配电网拓扑辨识算法所使用的历史数据需要人工对其进行拓扑标注,且拓扑辨识时间长,难以实现配电网拓扑实时辨识。因此,文中提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPAG)的两阶段配电网拓扑结构实时辨识算法。该算法不需要预先给出配电网拓扑类别的数量,即可对已有历史数据进行相应的拓扑标注及分类,并且基于FPGA实现了对配电网拓扑的实时辨别。该算法分为2个阶段:第1阶段采用变分贝叶斯高斯混合模型,对已有历史数据进行相应的拓扑标注及分类;第2阶段采用麻雀搜索算法,使得支持向量机快速收敛得到最优参数,以实现对配电网拓扑结构的精准辨识。基于该算法,利用FPGA并行架构以及高速高密度特性建立了实时拓扑结构辨识平台。最后,通过算例分析验证了所提辨识方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 配电网 拓扑辨识 现场可编程逻辑门阵列(fpga) 变分贝叶斯高斯混合模型 麻雀搜索算法 支持向量机

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基于FPGA的永磁同步电机速度控制

5

作者 于长松 刘曰涛 +2 位作者 姜佩岑 邹大林 祝保财 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期131-134,140,共5页

针对永磁同步电机(PMSM)速度控制器中采用传统PI控制存在响应速度慢、超调量大以及容易出现积分饱和等问题,设计了采取Anti-Windup策略的速度控制器,并在现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)中实现对PMSM的控制。首先采用高层次综合技术(HLS)对P... 针对永磁同步电机(PMSM)速度控制器中采用传统PI控制存在响应速度慢、超调量大以及容易出现积分饱和等问题,设计了采取Anti-Windup策略的速度控制器,并在现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)中实现对PMSM的控制。首先采用高层次综合技术(HLS)对PMSM伺服控制关键模块完成建模,其次封装成IP核导入到工程中,最后下载到FPGA芯片上完成对PMSM的控制。经过与传统PI控制器实验比较,使用该速度控制方法超调量减小到4.3%,在负载处转速下降了14r/min,调节时间为0.01s,具有良好的动态性能和抗干扰性能,满足永磁同步电机伺服控制系统的应用需求。 展开更多

关键词 现场可编辑逻辑门阵列 高层次综合技术 永磁同步电机 Anti-Windup策略

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基于DDS的BOC(m,n)信号发生器及其FPGA实现 被引量：7

6

作者 高书亮 黄智刚 杨东凯 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2009年第2期243-247,共5页

介绍了BOC调制的特点和BOC(m,n)信号的产生方式;阐述了直接数字频率合成技术(DDS)原理,并将其应用在BOC(m,n)信号的产生过程当中;在此基础上,以BOC(1,1)信号为例,提出了该信号的一种产生方式,并以FPGA作为开发平台对其进行了实现。实验... 介绍了BOC调制的特点和BOC(m,n)信号的产生方式;阐述了直接数字频率合成技术(DDS)原理,并将其应用在BOC(m,n)信号的产生过程当中;在此基础上,以BOC(1,1)信号为例,提出了该信号的一种产生方式,并以FPGA作为开发平台对其进行了实现。实验结果验证了本文方法的可行性。 展开更多

关键词 全球卫星导航定位系统 二进制偏移副载波 直接数字频率合成(DDS) 现场可编辑逻辑门阵列(fpga)

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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

7

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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基于FPGA＋DSP的嵌入式GPS数字接收机系统设计 被引量：9

8

作者 胡锐 薛晓中 +1 位作者 孙瑞胜 徐志伟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期187-190,共4页

介绍了一种基于FPGA+DSP(高速数字信号处理器+现场可编程逻辑门阵列)模块化的数字嵌入式接收机系统设计。由天线及前端射频模块完成GPS信号的接收、下变频及A/D采样,充分利用FPGA的高速并行处理能力和可灵活编程配置的特点实现接收机的... 介绍了一种基于FPGA+DSP(高速数字信号处理器+现场可编程逻辑门阵列)模块化的数字嵌入式接收机系统设计。由天线及前端射频模块完成GPS信号的接收、下变频及A/D采样,充分利用FPGA的高速并行处理能力和可灵活编程配置的特点实现接收机的基带相关器和用户接口设计,并结合高速DSP的数字信号处理和丰富的片上外围设备实现接收机的信号处理、导航解算及系统间各部分的无缝连接。系统测试结果说明该数字GPS接收机具有功耗低、体积小、集成度高、工作性能稳定的特点。 展开更多

关键词 嵌入式 GPS数字接收机 数字信号处理器(DSP) 现场可编程逻辑门阵列(fpga) 系统设计

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用VHDL语言在CPLD/FPGA上实现浮点运算 被引量：11

9

作者 沈明发 易清明 +1 位作者 黄伟英 周伟贤 《暨南大学学报（自然科学与医学版）》 CAS CSCD 2002年第5期19-24,共6页

　介绍了用VHDL语言在硬件芯片上实现浮点加/减法、浮点乘法运算的方法,并以Altera公司的FLEX10K系列产品为硬件平台,以MaxplusII为软件工具,实现了6点实序列浮点加/减法运算和浮点乘法运算.

关键词 超高速集成电路硬件描述语言 VHDL 浮点运算 复杂可编程逻辑器件 CPLD/fpga 现场可编程门阵列 数字信号处理

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FPGA测试技术及ATE实现 被引量：10

10

作者 龙祖利 王子云 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第6期65-67,共3页

随着FPGA的规模和复杂性的增加,测试显得尤为重要。介绍了SRAM型FPGA的结构概况及FPGA的测试方法,以Xilinx公司的spartan3系列芯片为例,利用检测可编程逻辑资源的多逻辑单元(CLB)混合故障的测试方法,阐述了如何在自动测试系统(ATE)上实... 随着FPGA的规模和复杂性的增加,测试显得尤为重要。介绍了SRAM型FPGA的结构概况及FPGA的测试方法,以Xilinx公司的spartan3系列芯片为例,利用检测可编程逻辑资源的多逻辑单元(CLB)混合故障的测试方法,阐述了如何在自动测试系统(ATE)上实现FPGA的在线配置以及功能和参数测试,为FPGA面向应用的测试提供了一种可行的方法。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列(fpga) 多逻辑单元(CLB) 测试 自动测试系统

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利用FPGA的增量式PID控制的研究 被引量：15

11

作者 张科 靖固 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期112-114,共3页

介绍一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的高精度增量式数字PID控制器的设计方法。首先,对增量式数字PID控制的原理和设计中使用的算法进行分析,然后用自顶向下的方法进行VHDL语言编程。为了提高整个设计模块的控制精度,采用16位定点... 介绍一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的高精度增量式数字PID控制器的设计方法。首先,对增量式数字PID控制的原理和设计中使用的算法进行分析,然后用自顶向下的方法进行VHDL语言编程。为了提高整个设计模块的控制精度,采用16位定点运算的方法进行PID控制器的设计。仿真结果表明,该设计方法是可行的,设计模块是正确的。 展开更多

关键词 VHDL语言 现场可编程逻辑门阵列(fpga) 增量式PID控制器 定点运算

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FPGA的VHDL设计策略 被引量：4

12

作者 罗旻 沈绪榜 高德远 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第7期1194-1196,共3页

大规模的可编程逻辑器件已经显著改变了数字系统的设计过程 ,并且 VHDL语言在设计中的作用也日益显著 .简要论述了关于 FPGA的 VHDL 设计中一些注意事项 ,提高电路描述的正确性 ,从而提高

关键词 fpga(现场可编程逻辑门阵列) VHDL(硬件描述语言) 可综合

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CPLD/FPGA的发展与应用之比较 被引量：13

13

作者 徐伟业 江冰 虞湘宾 《现代电子技术》 2007年第2期4-7,共4页

可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)是一种可由用户对其进行编程的大规模通用集成电路[1]。从PLD的发展历程着眼,主要对PLD的2个发展分支———复杂可编程逻辑器件和现场可编程门阵列的基本结构、功能优势和应用场合进行了... 可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)是一种可由用户对其进行编程的大规模通用集成电路[1]。从PLD的发展历程着眼,主要对PLD的2个发展分支———复杂可编程逻辑器件和现场可编程门阵列的基本结构、功能优势和应用场合进行了较详尽的分析和比较;并从结构和定义上指出二者的区别,同时根据不同技术要求和设计环境指出了相应的CPLD和FPGA的选择方法,最后给出了PLD最新研究热点和未来的发展趋势。 展开更多

关键词 可编程逻辑器件(PLD) 复杂可编程逻辑器件(CPLD) 现场可编程门阵列(fpga) 可编程片上系统(SOPC)

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基于光照-反射模型的图像增强算法的FPGA设计 被引量：8

14

作者 黄巧洁 邓华秋 刘建成 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第8期758-766,共9页

针对视频图像增强处理的应用需求及视频图像场景的多样化特点,给出了一种基于光照-反射模型的低照度图像增强算法及其硬件实现。首先,基于光照-反射模型将亮度图像分解为照度分量、反射分量,并对估计的照度分量进行非线性调节,合成新的... 针对视频图像增强处理的应用需求及视频图像场景的多样化特点,给出了一种基于光照-反射模型的低照度图像增强算法及其硬件实现。首先,基于光照-反射模型将亮度图像分解为照度分量、反射分量,并对估计的照度分量进行非线性调节,合成新的亮度图像;然后,引入调整系数对光照估计进行场景补偿以适应不同的场景;最后,在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)硬件上进行算法实现。在Altera EP4CE40F23C8 FPGA硬件上实现结果表明,图像增强算法的主、客观处理效果得到明显提升,可满足不同场景的低照度视频图像实时增强处理应用。 展开更多

关键词 光照-反射模型 图像增强 现场可编程逻辑门阵列(fpga) 非线性映射 光照估计 查找表(LUT)

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基于FPGA的老陈醋定量与定性分析系统设计 被引量：2

15

作者 张林 陆辉山 +1 位作者 闫宏伟 高强 《中国酿造》 CAS 2013年第4期126-129,共4页

首先采用判别分析(DA)算法结合不同光谱预处理方法建立老陈醋醋龄的判别模型,采用偏最小二乘法建立老陈醋的pH值和可溶性固形物的定量分析模型,通过选择校正集验证了采用近红外光谱实现对老陈醋醋龄判别具有较高的准确性,对老陈醋的pH... 首先采用判别分析(DA)算法结合不同光谱预处理方法建立老陈醋醋龄的判别模型,采用偏最小二乘法建立老陈醋的pH值和可溶性固形物的定量分析模型,通过选择校正集验证了采用近红外光谱实现对老陈醋醋龄判别具有较高的准确性,对老陈醋的pH值和可溶性固形物的定性与定量分析的模型的精度和稳定性都较好,然后采用可编程逻辑器件(FPGA)的设计,完成从光谱的采集、预处理、定性定量分析和显示等整个功能,其中光谱采集采用的是近红外透射光谱采用NEXUS傅里叶变换近红外光谱仪(热电尼高力仪器公司,美国)及其相应的透射附件进行采集,定性与定量分析模型的建立采用数字信号处理器(DSP)核实现,最终实现对老陈醋的在线检测系统的设计。 展开更多

关键词 近红外 偏最小二乘法 现场可编程逻辑门阵列(fpga) 老陈醋

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用于反熔丝FPGA的内建测试电路 被引量：3

16

作者 马金龙 卢礼兵 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期153-158,共6页

由于反熔丝器件的一次可编程特性,反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)在生产阶段很难完成对电路的功能测试验证。针对反熔丝FPGA典型的结构及其内部可编程逻辑模块(PLM)结构,分析了在编程前对PLM进行全功能测试的方法。设计了内建测试电路结... 由于反熔丝器件的一次可编程特性,反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)在生产阶段很难完成对电路的功能测试验证。针对反熔丝FPGA典型的结构及其内部可编程逻辑模块(PLM)结构,分析了在编程前对PLM进行全功能测试的方法。设计了内建测试电路结构,用于内部PLM逻辑功能的测试。给出了内建测试电路的寻址寄存器、赋值寄存器以及检测电路的结构设计,电路在1.0μm双层多晶双层金属(2P2M)氧化层-氮化物-氧化层(ONO)反熔丝工艺上成功流片。测试结果表明,电路设计正确,解决了在芯片编程前完成基于反熔丝的一次可编程FPGA的内部PLM逻辑功能测试的难题,为后期研究反熔丝电路奠定了基础。 展开更多

关键词 反熔丝 现场可编程门阵列(fpga) 可编程逻辑模块(PLM) 一次可编程器件 内建测试电路

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基于FPGA的脉冲信号参数测量 被引量：4

17

作者 李进方 许爱强 《电子测量技术》 2018年第2期119-123,共5页

快速准确地实现脉冲信号参数的测量,对脉冲技术的运用有十分重要的意义。研究设计了一种脉冲信号参数测量模块,采用模/数转换器（A/D）与现场可编辑逻辑门阵列（FPGA）相结合的方式实现,通过A/D采集被测脉冲信号,采集结果输入FPGA进行... 快速准确地实现脉冲信号参数的测量,对脉冲技术的运用有十分重要的意义。研究设计了一种脉冲信号参数测量模块,采用模/数转换器（A/D）与现场可编辑逻辑门阵列（FPGA）相结合的方式实现,通过A/D采集被测脉冲信号,采集结果输入FPGA进行数据处理,得到脉冲信号参数的测量值,具有硬件组成简单、功能拓展方便的特点。以高斯脉冲信号为测量对象,对设计实现的测量模块进行了仿真和实物验证,结果表明该模块能够顺利完成脉冲宽度和脉冲功率的测量。 展开更多

关键词 脉冲参数测量 现场可编辑逻辑门阵列 脉冲宽度 脉冲功率

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直接数字频率合成技术在FPGA中设计与实现 被引量：2

18

作者 宋扬 《航空兵器》 2009年第3期62-64,共3页

描述直接数字合成的原理和技术特点,介绍利用现场可编程逻辑门阵列FPGA实现直接数字频率合成(DDS)的原理、电路结构和优化方法。重点分析DDS技术在FPGA中的实现方法,给出了采用ALTERA公司的FLEX10K系列FPGA芯片进行直接数字频率合成的V... 描述直接数字合成的原理和技术特点,介绍利用现场可编程逻辑门阵列FPGA实现直接数字频率合成(DDS)的原理、电路结构和优化方法。重点分析DDS技术在FPGA中的实现方法,给出了采用ALTERA公司的FLEX10K系列FPGA芯片进行直接数字频率合成的VHDL源程序。 展开更多

关键词 直接数字频率合成(DDS) 现场可编程逻辑门阵列(fpga)

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面向输电线路边缘智能的硬件加速设计

19

作者 张树华 王继业 +2 位作者 赵传奇 陈宏铭 郭咏雯 《计算机工程》 北大核心 2025年第2期213-222,共10页

近年来,随着输电物联网的发展,输电线路在线监测成为重点建设项目,但嵌入式平台的计算能力和功耗问题影响了输电线路可视化的实现。为解决这些问题,研究计算资源和存储资源高度融合的存内计算优化技术。首先,设计了一种轻量级神经网络,... 近年来,随着输电物联网的发展,输电线路在线监测成为重点建设项目,但嵌入式平台的计算能力和功耗问题影响了输电线路可视化的实现。为解决这些问题,研究计算资源和存储资源高度融合的存内计算优化技术。首先,设计了一种轻量级神经网络,专用于输电线路目标识别,有效降低了资源利用率;其次,提出一种适用于卷积神经网络(CNN)的现场可编程逻辑门阵列(FPGA)计算架构,基于超轻量化异常目标识别神经网络算法,结合特征图输出复用和乒乓机制等优化策略,大幅提升了嵌入式平台的运行帧率并降低了资源占用率;最后,利用层融合技术、多通道传输和网络参数重排等策略,优化了嵌入式平台的功耗,提升了能效比。实验结果表明,FPGA加速器在175 MHz主频下工作时,功耗低于3.5 W,在输电线路数据集上的识别帧率达到33帧/s,与其他方案相比,在资源利用率、帧率和能效比方面均有显著提升。 展开更多

关键词 人工智能加速 现场可编程逻辑门阵列(fpga) YOLOv3网络 RISC-V硬核 卷积神经网络

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基于DSP与FPGA的被动型氢钟数字伺服系统的研究

20

作者 陈文星 林传富 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2010年第3期301-309,共9页

基于DSP和FPGA的特点,设计了被动型氢钟数字化伺服系统,实现了对误差信号的处理。采用先进的DSP和FPGA芯片,提出了新的解决方案,整个系统由FPGA控制DSP工作并实现最后的信号输出,文中对其硬件结构和软件流程进行了阐述。

关键词 被动型氢钟 数字信号处理器(DSP) 现场可编程逻辑门阵列(fpga)

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