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一种用于高性能FPGA的多功能I/O电路
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作者 罗旸 刘波 +3 位作者 曹正州 谢达 张艳飞 单悦尔 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期265-272,共8页
为了满足等效系统门数为亿门级现场可编程门阵列(FPGA)的高速率、多功能数据传输需求,设计了一种用于高性能FPGA的多功能输入输出(I/O)电路,工作电压为0.95 V,单个I/O电路的最高数据传输速率为2 Gbit/s。通过在输入逻辑电路中设计同一... 为了满足等效系统门数为亿门级现场可编程门阵列(FPGA)的高速率、多功能数据传输需求,设计了一种用于高性能FPGA的多功能输入输出(I/O)电路,工作电压为0.95 V,单个I/O电路的最高数据传输速率为2 Gbit/s。通过在输入逻辑电路中设计同一边沿流水技术的双倍数据速率(DDR)电路,可以使数据不仅能在相同的时钟沿输出,而且能在同一个时钟周期输出。通过分级采样结合时钟分频和偏移技术,仅需4个时钟周期即可完成8∶1数据的转换。另外,该I/O电路还可以对数据输入输出的延时进行调节,采用粗调和细调相结合的方式,共提供512个延时抽头,并且延时的分辨率达到4 ps。仿真和实测结果表明,该多功能I/O电路能为高性能FPGA提供灵活、多协议的高速数据传输功能。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列(FPGA) 输入输出(i/o)电路 多电平标准 双倍数据速率(DDR) 串并转换器(SerDes)
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Python环境下文件I/O操作中的中文乱码问题及其解决策略
2
作者 刘永立 《电脑编程技巧与维护》 2025年第3期31-33,共3页
Python作为一种广泛应用的编程语言,其文件输入输出(I/O)操作中的中文乱码问题一直是开发者面临的挑战之一。系统地梳理了编码不一致、字符集选择错误、默认编码设置不当等导致乱码的原因,提出了一种基于Unicode标准的新型编码策略,并... Python作为一种广泛应用的编程语言,其文件输入输出(I/O)操作中的中文乱码问题一直是开发者面临的挑战之一。系统地梳理了编码不一致、字符集选择错误、默认编码设置不当等导致乱码的原因,提出了一种基于Unicode标准的新型编码策略,并进行了检验。 展开更多
关键词 PYTHoN 文件i/o 中文乱码 编码策略 Unicode标准
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小型PLC远程I/O模块的DC/DC供电变换器设计
3
作者 王哲 《日用电器》 2025年第10期61-65,共5页
针对工业自动化系统中小型PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)远程I/O模块的供电需求,本文提出一种基于PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制的12~5 V降压型DC/DC变换器。通过高频PWM信号驱动MOSFET开关管,... 针对工业自动化系统中小型PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)远程I/O模块的供电需求,本文提出一种基于PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制的12~5 V降压型DC/DC变换器。通过高频PWM信号驱动MOSFET开关管,采用PI闭环补偿算法对误差进行调节,保证输出电压稳定性,最后制作了实验样机,验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 PLC远程i/o模块 DC/DC 闭环补偿算法
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分布式I/O资源虚拟化技术的研究 被引量:4
4
作者 张萧 祝明发 肖利民 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第10期178-181,共4页
提出一种可有效整合和使用分布式I/O资源的新方案.该方案实现于操作系统和系统硬件之间,主要采用最新的硬件虚拟化技术,将分布于多主机的I/O资源进行虚拟化和整合,为上层客户操作系统构建一个全局虚拟I/O空间,实现客户操作系统对分布式... 提出一种可有效整合和使用分布式I/O资源的新方案.该方案实现于操作系统和系统硬件之间,主要采用最新的硬件虚拟化技术,将分布于多主机的I/O资源进行虚拟化和整合,为上层客户操作系统构建一个全局虚拟I/O空间,实现客户操作系统对分布式I/O资源的全局管理和使用.该方案实现于系统软件层,性能较高、实现成本低,并且客户操作系统无需做任何修改. 展开更多
关键词 分布式i/o资源 跨主机i/o访问 i/o虚拟化 全局i/o空间
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BpfioToolkit:基于eBPF技术的I/O行为分析工具
5
作者 霍国栋 孙斌 +2 位作者 于灏 解西国 曹武迪 《计算机系统应用》 2025年第7期215-227,共13页
大规模并行计算应用程序在执行过程中经常面临I/O性能瓶颈,严重影响整体计算效率.然而,现有的I/O跟踪工具在捕获细粒度I/O行为和多层次分析方面存在开销高、侵入性强等问题.为解决这一挑战,本文提出了BpfioToolkit,一种基于eBPF技术的... 大规模并行计算应用程序在执行过程中经常面临I/O性能瓶颈,严重影响整体计算效率.然而,现有的I/O跟踪工具在捕获细粒度I/O行为和多层次分析方面存在开销高、侵入性强等问题.为解决这一挑战,本文提出了BpfioToolkit,一种基于eBPF技术的非侵入式I/O跟踪与分析工具套件.旨在通过跟踪并行应用程序发出的I/O请求,记录详细的I/O行为日志,以支持对复杂并行I/O模式的精准分析.BpfioToolkit可以高效地跟踪I/O堆栈中MPI-IO层、系统调用层及虚拟文件系统层的I/O操作,准确地记录I/O请求频率、读写大小、文件偏移等关键指标.通过关联各层次的I/O行为数据,BpfioToolkit提供精确且全面的I/O行为视图.在多个典型并行应用程序和基准测试程序上的实验评估表明,BpfioToolkit在不同I/O强度场景下均保持极低的系统开销(仅0.54%–1.68%),同时生成丰富的I/O行为数据.这些数据帮助识别了诸如低效的I/O访问模式、I/O负载不均衡等I/O性能瓶颈.验证了BpfioToolkit的实用性.BpfioToolkit为大规模并行计算环境中的I/O性能分析与优化提供了有力的技术支持,展现出广泛的应用前景. 展开更多
关键词 并行计算 i/o跟踪 eBPF 非侵入式 i/o分析
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大麻素受体1通过G_(αi/o)/RhoA信号通路促进急性肺损伤小鼠巨噬细胞M1极化 被引量:2
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作者 马秀珍 周妮 +2 位作者 郭思琪 王源媛 麦平 《上海交通大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第2期161-168,共8页
目的·探讨阻断大麻素受体1(cannabinoid receptor 1,CB1)对小鼠急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的影响及其潜在的分子机制。方法·将40只小鼠随机分为空白对照组、AM281(CB1拮抗剂)对照组、脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)... 目的·探讨阻断大麻素受体1(cannabinoid receptor 1,CB1)对小鼠急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的影响及其潜在的分子机制。方法·将40只小鼠随机分为空白对照组、AM281(CB1拮抗剂)对照组、脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)组、LPS+AM281组,每组10只。利用LPS诱导建立小鼠ALI模型。经苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,H-E)染色观察各组小鼠肺组织病理表现并计算炎症评分。通过反转录和实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,qPCR)检测各组小鼠肺巨噬细胞M1型标志物[肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-12]和M2型标志物[精氨酸酶(arginase,Arg)、甘露糖受体C型2(mannose receptor,C type 2,Mrc2)、巨噬细胞半乳糖型凝集素1(macrophage galactose-type lectin 1,Mgl1)]的mRNA水平。体外培养人髓系白血病单核细胞THP-1,通过免疫荧光技术检测THP-1细胞中CB1和CB2的表达,并在进一步阻断CB1及抑制G_(αi/o)/RhoA信号通路后,检测M1型标志物的mRNA水平。结果·LPS组小鼠肺组织损伤明显,炎症评分明显升高;阻断CB1后,与LPS组相比,LPS+AM281组小鼠肺损伤得到改善,表现为肺泡壁毛细血管充血改善、肺间质及肺泡腔内炎症细胞浸润减少,炎症评分下降(P=0.007)。与对照组相比,LPS组小鼠肺组织中M1型标志物水平上调,而在阻断CB1后巨噬细胞极性发生改变,M1/M2比例发生反转(均P<0.05)。体外研究发现,巨噬细胞表达CB1和CB2,利用花生四烯基-2-氯乙酰胺(arachidonyl-2-chloroethylamide,ACEA)激活CB1可上调M1型标志物的表达,阻断CB1及选择性抑制G_(αi/o)/RhoA信号通路后,M1型标志物的表达均明显下调(均P<0.05)。结论·CB1在ALI中通过G_(αi/o)/RhoA信号通路促进巨噬细胞向M1极化,阻断CB1可改善肺损伤。 展开更多
关键词 急性肺损伤 大麻素受体1 巨噬细胞 M1极化 G_(αi/o)/RhoA信号通路
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一种自适应多核处理器I/O一致性处理方法 被引量:1
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作者 郭御风 李琼 +1 位作者 窦强 罗莉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1194-1198,共5页
I/O引发的数据一致性问题是多处理器系统数据一致性问题不容忽视的重要因素.多核使得处理器中的I/O一致性问题变得更加突出.另一方面,I/O访问模式的多样性使得单一的I/O一致性处理方法很难满足多样的I/O应用需求.本文首先分析了I/O应用... I/O引发的数据一致性问题是多处理器系统数据一致性问题不容忽视的重要因素.多核使得处理器中的I/O一致性问题变得更加突出.另一方面,I/O访问模式的多样性使得单一的I/O一致性处理方法很难满足多样的I/O应用需求.本文首先分析了I/O应用访问模式,提出了I/O数据访问的七种特性;并根据I/O数据的访问特性提出了一种新型的自适应多核处理器I/O一致性处理方法,使得I/O一致性处理可以自适应地根据I/O应用进行动态调整,从而满足不同应用需求;最后,我们对自适应的I/O一致性处理方法进行了性能评测,评测结果表明该方法对不同的I/O应用均能获得很好性能. 展开更多
关键词 多核处理器 i/o一致性 i/o访问模式 i/o虚拟化
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面向断丝检测的低I/O口多传感器监测系统设计与实现
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作者 姜阔胜 陈正红 +1 位作者 杨博 吴霜 《陕西理工大学学报(自然科学版)》 2025年第6期74-78,共5页
针对生丝切断机断丝检测多测点场景下单片机I/O资源占用率高、线缆冗余度大、系统扩展性差的问题,提出了一种基于单总线协议的低I/O多传感器监测系统设计方法,利用DS18B20温度传感器的单总线协议实现单个I/O对8个断丝传感器的低I/O控制... 针对生丝切断机断丝检测多测点场景下单片机I/O资源占用率高、线缆冗余度大、系统扩展性差的问题,提出了一种基于单总线协议的低I/O多传感器监测系统设计方法,利用DS18B20温度传感器的单总线协议实现单个I/O对8个断丝传感器的低I/O控制。以生丝切断机智能化改造过程中的多传感器软硬件设计为例,验证了该方法的有效性,为复杂自动控制系统的轻量化改造提供了一种低I/O解决方案。 展开更多
关键词 i/o 单片机 DS18B20传感器 光电传感器 单总线协议
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基于分布式I/O的电梯监控系统设计
9
作者 韩金来 杨汇军 +1 位作者 梁佳辉 刘德豪 《仪表技术》 2025年第1期17-20,共4页
根据电梯的结构与工作流程,为3部10层电梯设计了一套以西门子S-71200 PLC为核心的分布式I/O电梯监控系统。采用触摸屏、CPU1214C及ET200SP实现硬件设计,利用TIA博途软件进行软件设计及组态界面开发。通过以太网实现CPU、分布式I/O、触... 根据电梯的结构与工作流程,为3部10层电梯设计了一套以西门子S-71200 PLC为核心的分布式I/O电梯监控系统。采用触摸屏、CPU1214C及ET200SP实现硬件设计,利用TIA博途软件进行软件设计及组态界面开发。通过以太网实现CPU、分布式I/O、触摸屏与个人计算机之间的通信,同时利用WINCC设计了监控画面。对程序及监控界面进行了模拟调试及运行画面调试,验证了设计程序的可靠性,实现了电梯的自动化运行与实时监控。 展开更多
关键词 可编程逻辑控制器 分布式i/o 电梯监控系统
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I/O互联技术及体系结构的研究与发展 被引量:11
10
作者 李琼 郭御风 +1 位作者 刘光明 刘涛 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期93-95,共3页
I/O互联技术及体系结构正在发生重大变革,相继涌现了一系列新兴高性能I/O互联技术,包括PCI Express、RapidIO、HyperTransport以及InfiniBand。该文对它们分别予以研究介绍,针对各自的体系结构、技术特性和应用领域,分别提出了一种合理... I/O互联技术及体系结构正在发生重大变革,相继涌现了一系列新兴高性能I/O互联技术,包括PCI Express、RapidIO、HyperTransport以及InfiniBand。该文对它们分别予以研究介绍,针对各自的体系结构、技术特性和应用领域,分别提出了一种合理的系统结构方案。并对这几种I/O互联技术的主要技术特性进行了简要而全面的比较,分析了I/O互联技术及体系结构的现状与发展趋势。 展开更多
关键词 i/o互联技术 i/o体系结构 PCI EXPRESS RAPIDIo HYPERTRANSPoRT INFINIBAND PCI—X
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基于单根I/O虚拟化的多根I/O资源池化方法 被引量:8
11
作者 王展 曹政 +4 位作者 刘小丽 苏勇 李强 安学军 孙凝晖 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期83-93,共11页
虚拟化技术在为现代数据中心提供高效的服务器整合能力和灵活的应用部署能力的同时,也对数据中心服务器的I/O系统设计提出了新的需求,现有I/O资源与服务器紧密绑定的I/O体系架构将产生成本上升、资源冗余、I/O连线复杂化等一系列问题.... 虚拟化技术在为现代数据中心提供高效的服务器整合能力和灵活的应用部署能力的同时,也对数据中心服务器的I/O系统设计提出了新的需求,现有I/O资源与服务器紧密绑定的I/O体系架构将产生成本上升、资源冗余、I/O连线复杂化等一系列问题.针对上述问题,提出了一种基于单根I/O虚拟化协议(single root I/O virtualization,SR-IOV)的多根I/O资源池化方法:基于硬件的多根域间地址和ID映射机制,实现了多个物理服务器对同一I/O设备的共享复用,有效减少单体服务器所需的设备数量和连线数量,并进一步提高服务器密度;同时提出虚拟I/O设备热插拔技术和多根共享管理机制,实现了虚拟I/O资源在服务器间的实时动态分配,提高资源的利用效率.提出的方法在可编程逻辑器件(fieid-programmable gate array,FPGA)原型系统中进行了验证,其评测表明,方法能够在实现多根I/O虚拟化共享的同时,保证各个根节点服务器获得近乎本地直连设备的I/O性能. 展开更多
关键词 数据中心 服务器 i/o虚拟化 i/o资源池 PCIe兼容
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RAID的并行I/O调度算法分析 被引量:7
12
作者 王芳 张江陵 冯丹 《计算机工程与科学》 CSCD 2003年第2期3-4,30,共3页
由于越来越多的应用受限于I/O,存储系统正起着越来越重要的作用。磁盘阵列RAID是一种提供高性能I/O的最常见存储设备。本文分析了RAID并行I/O调度算法的I/O执行时间和磁盘利用率,为合理配置高性能阵列提供了依据。
关键词 RAID 并行i/o调度算法 分析 i/o执行时间 磁盘利用率 存储设备 磁盘阵列
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施耐德Quantum系列PLC以太网远程I/O改造及应用
13
作者 陈笑 《自动化应用》 2025年第21期24-26,共3页
某电厂在全厂废水零排放改造后,因增加新设备及新控制机柜,除盐水PLC控制系统和净水站PLC控制系统经常出现通信异常故障,严重影响系统的运行可靠性。针对除盐水PLC控制系统和净水站PLC控制系统出现的问题,对除盐水PLC控制系统和净水站PL... 某电厂在全厂废水零排放改造后,因增加新设备及新控制机柜,除盐水PLC控制系统和净水站PLC控制系统经常出现通信异常故障,严重影响系统的运行可靠性。针对除盐水PLC控制系统和净水站PLC控制系统出现的问题,对除盐水PLC控制系统和净水站PLC控制系统进行了优化研究,并提出了施耐德Quantum系列PLC控制系统远程I/O以太网通信改造的具体优化方案。改造后,除盐水PLC控制系统和净水站PLC控制系统运行稳定,彻底解决了抗干扰性差、兼容性差、通信异常的问题,为机组安全用水提供了有力保障。 展开更多
关键词 远程i/o 可编程逻辑控制器 控制系统 通信
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网络存储I/O流水机制研究 被引量:2
14
作者 曾令仿 冯丹 +1 位作者 周可 王芳 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2006年第1期42-45,共4页
将I/O请求处理划分为多个阶段,为流水线技术引入网络存储提供了新思路.同时,I/O请求处理的各阶段必定通过缓存(内存)来传递或处理数据.I/O请求处理除了直通方式外,大部分依赖存储转发方式(例如对I/O命令的聚散、排队操作等),存储转发的... 将I/O请求处理划分为多个阶段,为流水线技术引入网络存储提供了新思路.同时,I/O请求处理的各阶段必定通过缓存(内存)来传递或处理数据.I/O请求处理除了直通方式外,大部分依赖存储转发方式(例如对I/O命令的聚散、排队操作等),存储转发的方式下的网络存储I/O流水线具有一些新的特点及其自身特有的制约因素.探讨I/O流水机制,对提高网络存储系统整体性能,具有一定的指导及实践意义. 展开更多
关键词 网络存储 i/o流水线 i/o瓶颈
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国产现场智能I/O技术在新材料生产中的应用探讨
15
作者 刘兴赓 《石油化工自动化》 2025年第4期40-43,共4页
现场智能I/O技术已广泛应用于控制系统中,介绍了现场智能I/O技术在国内外的发展现状,详细阐述了现场智能I/O技术的定义,分别从硬件和软件方面介绍其特点。以某精细化工项目为例,介绍了采用现场智能I/O技术的工业光总线控制系统网络架构... 现场智能I/O技术已广泛应用于控制系统中,介绍了现场智能I/O技术在国内外的发展现状,详细阐述了现场智能I/O技术的定义,分别从硬件和软件方面介绍其特点。以某精细化工项目为例,介绍了采用现场智能I/O技术的工业光总线控制系统网络架构,智能数据传输单元的接线设计、供电和接地设计,以及现场智能I/O技术的应用。实际应用表明:相较于传统布线模式,现场智能I/O技术能大幅节约项目成本,且能够实现软件定义I/O类型,减少了设计阶段的工作量。 展开更多
关键词 国产现场智能i/o技术 智能数据传输单元 控制系统 光总线
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基于开源硬件实验教学的跨学科主题学习教学实践——以《开发板的I/O信号控制--三极管的应用》为例
16
作者 叶大盛 陈卫军 《中国信息技术教育》 2025年第23期51-55,共5页
开源硬件学习需要综合软件和硬件知识,硬件知识学习需要结合物理电路知识和实验验证,而基于实验教学开展跨学科主题学习可以融合这两个学科的内容,提升学习效率。因此,本文通过《开发板的I/O信号控制——三极管的应用》一课的教学实践,... 开源硬件学习需要综合软件和硬件知识,硬件知识学习需要结合物理电路知识和实验验证,而基于实验教学开展跨学科主题学习可以融合这两个学科的内容,提升学习效率。因此,本文通过《开发板的I/O信号控制——三极管的应用》一课的教学实践,展示了跨学科主题学习的实施过程,并对教学实践的效果进行了评价和思考。 展开更多
关键词 跨学科主题学习 实验教学 开源硬件 三极管 i/o信号
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某电厂#2机汽机子系统I/O模件故障跳闸原因分析及防范措施
17
作者 蔡树杰 金晶 《机电信息》 2025年第3期17-19,共3页
针对某电厂#2机I/O模件故障引起机组跳闸的原因进行了分析,对事件暴露出来的问题进行了梳理,并就存在的隐患提出了防范措施,为后续的整改提出了指导建议。
关键词 汽机 i/o模件 跳闸 防范措施
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以计算思维培养为核心的测绘程序设计课程渐进式I/O—AD教学设计
18
作者 罗富丽 陈爱梅 +1 位作者 韩丽 韩毓 《中国教育技术装备》 2025年第10期43-46,共4页
测绘程序设计是智能化测绘时代测绘工程专业的核心课程,以培养学生使用程序设计解决测绘数据的高效的“算”为目标。然而,当前教学内容与计算机程序设计语言类课程存在一定的重复性,且对学生计算思维的培养较为欠缺。针对这些问题,设计... 测绘程序设计是智能化测绘时代测绘工程专业的核心课程,以培养学生使用程序设计解决测绘数据的高效的“算”为目标。然而,当前教学内容与计算机程序设计语言类课程存在一定的重复性,且对学生计算思维的培养较为欠缺。针对这些问题,设计与测绘数据处理“数据输入—数据处理—结果输出”流程对应的渐进式I/O-AD教学内容。具体而言,将数据输入/输出的I/O操作模块和数据处理的算法设计AD模块划分为初阶—中阶—高阶教学环节并设计核心知识点,充分考虑不同层次学生的知识理解能力,努力培养学生的动手能力和计算思维。 展开更多
关键词 计算思维 测绘程序设计 i/o操作 算法设计
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站间安全信息传输系统I/O接口单元设计方案
19
作者 茹佐阳 《铁道运营技术》 2025年第3期14-18,共5页
基于光通信的站间安全信息传输系统实现了站间安全信息的高效传递,系统中的I/0接口单元设计是关键技术难点。根据国铁集团企业标准的要求,提出了I/O接口单元的设计方案,该方案采用继电接口进行采集和驱动,同时具备驱动继电器回采功能和... 基于光通信的站间安全信息传输系统实现了站间安全信息的高效传递,系统中的I/0接口单元设计是关键技术难点。根据国铁集团企业标准的要求,提出了I/O接口单元的设计方案,该方案采用继电接口进行采集和驱动,同时具备驱动继电器回采功能和冗余结构。在中国铁路南宁局集团有限公司管内进行了试验,该设计方案可以实现站间安全信息的传输,具有应用和推广价值。 展开更多
关键词 光通信 站间安全信息 i/o接口单元
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集群计算系统中并行I/O访问的自适应调度策略 被引量:1
20
作者 曾碧卿 陈志刚 +1 位作者 刘安丰 吕西红 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期72-73,98,共3页
现代计算机系统的性能已经由受限于CPU转变为受限于I/O,因此,并行I/O是缓解这一难题的有效方法。文章通过对集群计算系统中I/O调度策略的研究,提出了一种新的自适应平等划分的I/O调度策略,并将它们与已经存在的调度策略进行比较。实验... 现代计算机系统的性能已经由受限于CPU转变为受限于I/O,因此,并行I/O是缓解这一难题的有效方法。文章通过对集群计算系统中I/O调度策略的研究,提出了一种新的自适应平等划分的I/O调度策略,并将它们与已经存在的调度策略进行比较。实验结果表明了所提出策略的优越性。 展开更多
关键词 集群计算 并行i/o 自适应调度 CPU 调度策略 i/o调度 访问 性能 实验结果 划分
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