占用资源多，速度慢。方案二去掉宽位深的表，返回匹配处，读取匹配的个字节与当前个字节进行比较查找冲突。减少计算开销，采用流水线形式，计算值的同时输入数据，不用输入数据后再等待计算检测冲突后执行下步，提高速度。占用资源少，可以实现更多的核并行使用。时序变长，最低压缩速度无法保证。方案三添加个宽位深的表存储与表中对应的位的字节，检测是否匹配或冲突时可直接输出比较，减少时序。减少计算开销，采用流水线形式，计算值的同时输入数据，不用输入数据后再等待计算检测冲突后执行下步，提高速度。占用资源不算多，压缩速度快且稳定不受冲突的影响。硬件实现比较困难，时序紧凑对于原来的官方格式，没有足够的时间进行处理计算。由表可以看出，在速度与资源上，方案三的优势比较大，对应缺点可以通过更改输出格式来解决，具体格式见第节。第五章无损压缩算法硬件实现通过以上章节描述，确定选择方案三后，通过开发板来实现并验证方案三的功能与性能，下面主要介绍硬件实现各个模块的功能。核总体框架想要输入数据开始压缩之前将复位信号置，和置，然后输入数据以及数据地址，每个数据对应个地址，输入结束后，将和置，当为时表示可以输出数据，数据大小为，将之内的数据通过输出，是其对应的地址。下图给出了核总体框架图核总体框架接口说明如下表表接口说明接口名称输入输出说明输入数据地址输入数据输入使能有效缓存写入使能有效复位有效输出数据地址输出数据压缩后的数据大小压缩完成标志有效压缩验证结构图下图给出了压缩验证结构图图压缩验证结构图添加数据接口用做输入输出，便于对数据进行功能性验证，将压缩后的数据通过数据接口传回电脑处理。核内部模块功能说明控制模块图控制模块框图此模块功能为对执行加和复位运算。说明当复位信号有效时，为。当信号为时，对执行加运算。移位寄存器控制模块移位寄存器控制模块如下图所示图移位寄存器控制模块框图移位寄存器功能为将从输入缓存中读取的数据通过移位寄存变成位的数据，便于核心控制模块中计算值等运算。说明当复位信号有并行优化。想提高主频，关键路径的组合逻辑就不能太长，否则数据延时将影响整个程序的性能，甚至导致无法正常运行。其次就是优化处理流程，将些不急需的处理延后，或者将些流程提前实现并行处理。最后就是对程序进行并行优化了，将些信号进行提前或者延时实现并行处理提高处理速度。参考文献吴乐南数据压缩电子工业出版社,,,,,,,,,,,,仇信息愈困难，下游局部冲刷可能愈严重。甚至危及大坝的安全。若选择过小的单宽流量，则会增加溢流坝的造价和枢纽布置上的困难。所以单宽流量的选定，应综合考虑地质条件枢纽布置和消能工设计，通过技术经济比较后确定。工程实践表明，溢流坝单宽流量宜采用如下数值软弱岩石或裂隙发育岩石较好的岩石坚硬或完整的岩石，。由于本工程工程地质及岩石条件较好，所以取南昌工程学院本专科毕业设计论文溢流坝段总长度可根据经验初步拟定闸墩厚度，中墩厚，边墩厚则溢流坝段的总长度堰顶高程的确定根据已知资料，本设计取堰顶高程为。闸门高度的确定门高正常高水位堰顶高程，按规范取闸门高为。检修闸门因为孔口，所以检修闸门宽，高的平板钢闸门。工作闸门弧形钢闸门，宽，高。因为是露顶式闸门，由水工建筑物可知闸门面板的曲率半径与闸门高度的比值，可取，这里取，则曲率半径，取。定型设计水头的确定堰上最大水头校核洪水位堰顶高程即定型设计水头为，取。溢流坝段剖面设计溢流重力坝的基本剖面也呈三角形。本设计经过比较后，上游面做成铅直面，溢流面由顶部溢流段和反弧段组成由于本设计的溢流堰是低实用堰，在设计中溢流段与反弧段忽略直线段而相切连接。顶部的曲线对于开敞溢流式，溢流坝顶部可采用幂曲线和椭圆曲线，如图所示。图溢流坝顶部曲线示意图溢流坝顶上游面曲线段本工程溢流堰采用型实用堰，堰顶上游曲线采用三段圆弧曲线，尺寸为南昌工程学院本专科毕业设计论文，。，所以,段曲线方程式中定型设计水头，按堰顶最大作用水头的计算与上游坝面坡度有关的系数和指数，当坝面铅直时，，当坝面坡度为时，，。本工程上游坝面铅直，，，。即按上式算得坐标值如表所示表堰顶点下游曲线坐标值计算表图曲线坡度的下游直线与曲线相切与点，点的坐标求的堰面曲线介导数直线的坡度为联立上二式所以切点的坐标为，确定反弧段圆心及半径反弧半径按下式近似取值南昌工程学院本专科毕业设计论文式中堰上水头，收缩断面流速，，详见消能防冲计算。则取反弧段曲线圆心点计算,圆心坐标，式中为下游堰高,取所以故圆心坐标效时，为。当信号为时，对执行加移位运算，是的前位。控制模块图控制模块框图功能实现对的写入复位以及加计算。说明是复位信号，复位后为。如果为，则等于如果为，则从当前数值开始执行加运算。表生成与流程控制模块图核心控制模块框图功能实现值计算实现表写入读出输出控制信号输出移位寄存器控制信号控制的写入查找匹配判冲突判断匹配长度计算偏移量判断是否移动到末尾。说明通过计算出值，再据值执行对表的写入读出，若当前地址与表中的地址之差小于则表示表中的地址有效，若大于则表示表中的地址无效，写入当前地址再计算下个数据的值重复上面的步骤。当表中的地址有效时，比较该地址起往后的个字节与是否相同，若相同则代表匹配，不同则重复上述步骤直到匹配。查找到匹配后再计算偏移量。同时在查找过程中通过不同状态控制等控制外围模块实现相应的功能，使得查找匹配继续往下进行。计算模块图计算模块框图功能对不可匹配字符进行缓存计算不可匹配字符长度计算高位大小给出写入控制时写入的时机。说明内部有个的用于对不可匹配字符进行缓存。匹配长度计算模块图匹配长度计算模块框图功能计算匹配长度计算后位大小。说明通过进行计数，计算匹配长度大小，最后个序列为。通过匹配长度大小判断后位的大小。写入控制模块图写入控制模块框图功能控制生成数据按照规则写入输出缓存。说明通过输入的条件进行判断当前写入数据，控制写入状态切换。写入分为个状态写入字符串写入如果不为，写入。如果不为，写入。最后写入。核性能用实现的算法的单核压缩数据速度肯定没有的压缩速度快，因此的优势在于并行处理可以添加多个核进行同时处理，但是的资源有限，减少单核的资源开销就可以实现更多核的并行处理，从而提高压缩速度。开发环境表开发环境开发板芯片型号开发平台资源消耗情况表资源消耗情况资源列表已使用的资源可使用的资源百分比下图给出了资源消耗条形图图资源消耗条形图压缩速度核主频。通过计算可以得出压缩速度为。第六章无损压缩算法硬件实现功能测试验证数据压缩的正确性不能只是对于时序进行分析，通过压缩解压后比较两个文件是否相同才能完全说明数据压缩的功能正确，因此本章节描述了如何进行小规模数据测试来验证压缩核的正确性。测试框架图原始文件通过串口调试助手从机传输给，内部通过数据接口读取数据到个缓存区域中，当输入结束后再启动压缩程序。压缩结束后同样通过数据接口将压缩后的数据传输到机上，机接收到压缩文件后，通过程有，但是只要资源充足，可以无限制的添加很多个核进行并行处理，最后的结果肯定会比处理更加快速。在实现的过程中，通过不断的优化及修改，对于遇到的问题做些总结。对于算法实现来说并不算太难，难的是如何提高性能。从最开始的到最后的，总共经历了次推到从头开始再规划硬件结构优化算法流程以及重新编写程序。提高硬件性能无非就如下几个方面主频处理流程以及效时，为。当信号为时，对执行加移位运算，是的前位。控制模块图控制模块框图功能实现对的写入复位以及加计算。说明是复位信号，复位后为。如果为，则等于如果为，则从当前数值开始执行加运算。表生成与流程控制模块图核心控制模块框图功能实现值计算实现表写入读出输出控制信号输出移位寄存器控制信号控制的写入查找匹配判冲突判断匹配长度计算偏移量判断是否移动到末尾。说明通过计算出值，再据值执行对表的写入读出，若当前地址与表中的地址之差小于则表示表中的地址有效，若大于则表示表中的地址无效，写入当前地址再计算下个数据的值重复上面的步骤。当表中的地址有效时，比较该地址起往后的个字节与是否相同，若相同则代表匹配，不同则重复上述步骤直到匹配。查找到匹配后再计算偏移量。同时在查找过程中通过不同状态控制等控制外围模块实现相应的功能，使得查找匹配继续往下进行。计算模块图计算模块框图功能对不可匹配字符进行缓存计算不可匹配字符长度计算高位大小给出写入控制时写入的时机。说明内部有个的用于对不可匹配字符进行缓存。匹配长度计算模块图匹配长度计算模块框图功能计算匹配长度计算后位大小。说明通过进行计数，计算匹配长度大小，最后个序列为。通过匹配长度大小判断后位的大小。写入控制模块图写入控制模块框图功能控制生成数据按照规则写入输出缓存。说明通过输入的条件进行判断当前写入数据，控制写入状态切换。写入分为个状态写入字符串写入如果不为，写入。如果不为，写入。最后写入。核性能用实现的算法的单核压缩数据速度肯定没有的压缩速度快，因此的优势在于并行处理可以添加多个核进行同时处理，但是的资源有限，减少单核的资源开销就可以实现更多核的并行处理，从而提高压缩速度。开发环境表开发环境开发板芯片型号开发平台资源消耗情况表资源消耗情况资源列表已使用的资源可使用的资源百分比下图给出了资源消耗条形图图资源消耗条形图压缩速度核主频。通过计算可以得出压缩速度为。第六章无损压缩算法硬件实现功能测试验证数据压缩的正确