消除头晕的方法

如何解决FPGA电路设计中的毛刺问题

如何解决FPGA电路设计中的毛刺问题

武汉大学电气工程学院 张志杰 汪翔

引言

随着半导体技术的飞速发展，FPGA（Field Programmable Gate Array）的计算能力、容量以及可靠性也有了很大的提高。它正以高度灵活的用户现场编程功能、灵活的反复改写功能、高可靠性等优点，成为数字电路设计、数字信号处理等领域的新宠。但和所有的数字电路一样，毛刺也是FPGA电路中的棘手问题。它的出现会影响电路工作的稳定性、可靠性，严重时会导致整个数字系统的误动作和逻辑紊乱。因此，如何有效正确的解决设计中出现的毛刺，就成为整个设计中的关键一环。

本文就FPGA设计中出现的毛刺问题，根据笔者自己的经验和体会，提出了几种简单可行的解决方法和思路，供同行供交流与参考。

FPGA电路中毛刺的产生

我们知道，信号在FPGA器件中通过逻辑单元连线时，一定存在延时。延时的大小不仅和连线的长短和逻辑单元的数目有关，而且也和器件的制造工艺、工作环境等有关。因此，信号在器件中传输的时候，所需要的时间是不能精确估计的，当多路信号同时发生跳变的瞬间，就产生了“竞争冒险”。这时，往往会出现一些不正确的尖峰信号，这些尖峰信号就是“毛刺”。另外，由于FPGA以及其它的CPLD器件内部的分布电容和电感对电路中的毛刺基本没有什么过滤作用，因此这些毛刺信号就会被“保留”并传递到后一级，从而使得毛刺问题更加突出。

可见，即使是在最简单的逻辑运算中，如果出现多路信号同时跳变的情况，在通过内部走线之后，就一定会产生毛刺。而现在使用在数字电路设计以及数字信号处理中的信号往往是由时钟控制的，多数据输入的复杂运算系统，甚至每个数据都由相当多的位数组成。这时，每一级的毛刺都会对结果有严重的影响，如果是多级的设计，那么毛刺累加后甚至会影响整个设计的可靠性和精确性。下面我们将以乘法运算电路来说明毛刺的产生以及去除，在实验中，我们使用的编程软件是Quartus II2.0，实验器件为Cyclone

内应力的产生及消除

所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体内部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,内部固有的应力叫内应力,它是由于物体内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的.按照内应力作用的范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的内应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的内应力.

塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力.内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放.当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象.

几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显.内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能,光学性能,电学性能及外观质量.为此,必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法,最大程度地降低塑料制品内部的应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能.

塑料内应力产生的原因

产生内应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力的产生.依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类.

消除视差的方法：

消除视差的方法是反复进行目镜和物镜调焦。直至眼睛上、下移动，读数不变为止。此时，从目镜端所见十字丝与目标的像都十分 清晰。物镜调焦后，当眼睛在目镜端上下稍微移动时，有时会出现十字丝与目标有相对运动的现象，这种现象称为视差。产生视差的原因是目标通过物镜所成的像没有与十字丝平面重合。由于视差的存在会影响观测结果的准确性，所以必须加以消除。消除视差的方法是反复进行目镜和物镜调焦。直至眼睛上、下移动，读数不变为止。此时，从目镜端所见十字丝与目标的像都十分 清晰。

水准仪 ：

水准仪（英文：level）是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。原理为根据水准测量原理测量地面点间高差。主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称电子水准仪）。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。

微倾水准仪

借助微倾螺旋获得水平视线。其管水准器分划值小、灵敏度高。望远镜与管水准器联结成一体。凭借微倾螺旋使管水准器在竖直面内微作俯仰，符合水准器居中，视线水平。 自动安平

借助自动安平补偿器获得水平视线。当望远镜视线有微量倾斜时，补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动，从而迅速获得视线水平时的标尺读数。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定。

激光水准仪

利用激光束代替人工读数。将激光器发出的激光束导入望远镜筒内使其沿视准轴方向射出水平激光束。在水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶，即可进行水准测量

数字水准仪

这是20世纪90年代发展的水准仪，集光机电、计算机和图像处理等高新技术为一体，是现代科技最新发展的结晶。

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头晕怎么办

头晕为头昏、头胀、头重脚轻、脑内摇晃、眼花等的感觉。头晕可由多种原因引起，最常见于发热性疾病、高血压病、脑动脉硬化、颅脑外伤综合症、神经症等。此外，还见于贫血、心律失常、心力衰竭、低血压、药物中毒、尿毒症、哮喘等。抑郁症早期也常有头晕。头晕可单独出现，但常与头痛并发。头晕伴有平衡觉障碍或空间觉定向障碍时，患者感到外周环境或自身在旋转、移动或摇晃，称为头晕。

头晕的食疗优先于药物治疗。

头晕的食疗方法1：

枯草汤治头晕 夏枯草25克，生白芍15克，生杜仲25克，黄芩10克。

用法：先煎前3味药，放入3茶盅水，熬30分钟，从火上拿下来，稍停再加入黄芩，煎5分钟即成，每天早晚各服1次。服后即能感觉头轻眼亮，没有其他副作用。

头晕的食疗方法2：

鸡蛋红糖治头晕

豆油适量放锅内烧热，将2个鸡蛋、30克红糖(放一点水搅拌)倒入锅内煎熟，空腹服用，连服10天。为巩固疗效，也可多服几天。

头晕的食疗方法3： 本文整理于网络，仅供阅读参考

鸭蛋赤豆治头晕 鸭蛋一个、赤豆20粒，搅匀蒸熟，早晨空腹服，每日一次，连用7天有特效。

头晕的食疗方法4：

菊花治头晕 菊花功能降血压、明目解毒、治头晕、头痛、耳鸣目眩，能使小便清长。高血压的人可用菊花枕头，对妇女肝阳火盛引致头晕、晚间烦躁不能成眠者有帮助。可将野菊花加入油柑子叶、绿豆壳或通草丝，晒干待冷装入枕袋内再缝密即可。

头晕的食疗方法5：

篱栏药膳治头晕 用中草药篱栏25克，带壳鸡蛋一个，大米50克，煮成稀粥，可加适量油、盐、味精调味。煮熟后，去篱栏渣和蛋壳，一天分2次食用药粥和鸡蛋，一般连续食用3天，头晕头痛症状即有明显好转。此药粥不仅香甜可口，可治疗头晕头痛，还具有辅助降压作用。