Design for an IO block array in a tile-based FPGA

A design for an IO block array in a tile-based FPGA is presented.Corresponding with the characteristics of the FPGA, each IO cell is composed of a signal path, local routing pool and configurable input/output buffers.Shared programmable registers in the signal path can be configured for the function of JTAG, without specific boundary scan registers/latches, saving layout area.The local routing pool increases the flexibility of routing and the routability of the whole FPGA.An auxiliary power supply is adopted to increase the performance of the IO buffers at different configured IO standards.The organization of the IO block array is described in an architecture description file, from which the array layout can be accomplished through use of an automated layout assembly tool.This design strategy facilitates the design of FPGAs with different capacities or architectures in an FPGA family series.The bond-out schemes of the same FPGA chip in different packages are also considered.The layout is based on SMIC 0.13μm logic 1P8M salicide 1.2/2.5 V CMOS technology.Our performance is comparable with commercial SRAM-based FPGAs which use a similar process.

ZnO基稀磁半导体的制备与性质研究

本论文利用溶胶一凝胶法和水热法制备了不同离子（Eu~3＋，Sm~3＋，Mn~2＋，Fe~3＋，Co~2＋，Ni~2＋）作为磁性杂质的ZnO基稀磁半导体，并系统地研究了材料的薄膜、粉末和纳米结构的结晶特性、结构形态和光、电、磁性质。溶胶一凝胶法制备的薄膜的晶体为c轴取向生长的六方纤维锌矿结构。薄膜的取向生长受烧结气氛、烧结温度和掺杂离子浓度的影响，其中烧结气氛是影响薄膜取向生长的最直接、最显著因素。随着烧结气氛中氧含量的减小，薄膜的沿c轴生长的趋势加强。此外，烧结温度的提高也增强薄膜沿c轴生长的趋势，但掺杂离子浓度的增加却抑制薄膜的c轴取向生长特性。通过薄膜表面形态的研究发现，在空气中烧结的薄膜由立方晶粒构成，而在真空中烧结的样品则由不规则的片状晶粒组成。组成薄膜的多晶颗粒粒径小于10Onm，15层薄膜的膜厚为357-366nm。掺杂离子在薄膜中均匀分布，成膜过程不改变掺杂离子（Eu3+，Sm3＋，Mn2+，Fe3＋，Co2＋，Ni2＋）和基质离子（Zn2+和O2-）的价态。 不同Eu3+掺杂浓度的ZnO薄膜样品的吸收光谱的吸收边出现在363nm和368nm之间，对应半导体材料的禁带宽度Eg=3.42～3.40ev。由于Eu3＋改变了薄膜的表面性质，Zn1-xEux（0.005≤x≤0.15）薄膜在可见光区出现了一系列干涉带。Zn1-xTMxO薄膜的吸收光谱的吸收边位置出现在356nm-369nm，对应半导体的禁带宽度为3.34-3.46eV，在可见光区发现了Co2＋的电子的d-d跃迁引起的吸收带。随着掺杂浓度的增加，薄膜的透光率逐渐减小。Zn1-xCoxO薄膜在近紫外与可见光区的透光率都在60％以上，Zn1-xEuxO薄膜的透光率则高达90％。在Zn1-xEuxO薄膜的激发发射光谱中，以613nm作为监控波长，激发光谱除了检测到Eu3＋的7F→5D能级的吸收跃迁外，还检测到最大值位于378nm附近的ZnO的吸收带。以394nm为激发波长，发射光谱检测到Eu3+的5D0→7FJ（J＝1，2，3，4）跃迁。以zno的带隙能量378nm作为激发波长进行激发，检测到Eu3+的5D0→7F2跃迁，说明基质zno和E矿十之间存在能量交换。薄膜磁性测试在4-400K温度范围内进行，发现在此温度范围内Zn0.9Eu0.1O薄膜表现居里一外斯顺磁性；在低温区，存在磁性增强现象。zno．gCoo．IO薄膜在23oK以下表现为铁磁性，200K的M-H曲线显示薄膜的剩磁（Br）约为0．21em侧g，矫顽力（Hc）约为327Oe。但Zn0.9Mn0.1O，Zn0.9Ni0.1O，Zn0.9Co0.1O薄膜的磁性测试则显示在80K以上三种薄膜均表现为顺磁性。Zn0.9Eu0.1O薄膜的电阻呈现典型的半导体性质，在ZT的磁场下，薄膜在110K获得最大14.53％的磁阻率。Zn1-xTMxO薄膜的电阻也表现典型的半导体特性，实验研究了薄膜在不同掺杂离子浓度、外加磁场以及温度条件下的磁阻性质。粉末样品中磁性离子的掺杂浓度均小于薄膜样品。Co，Fe，Ni，Mn掺杂的Zn1-xTMxO粉末在80以上均为顺磁性。在Co2＋掺杂的粉末样品中没有发现类似于薄膜样品的铁磁性，说明DMS的磁性与制备条件关系密切。实验证明了利用sol-gel方法，Zno：TM稀磁半导体能够有效地组装在MCM-41和AAO的孔道内。ZnO:TM材料组装进在MCM-41孔道后，不改变孔道的六方结构但使孔径变小。随着组装次数的增加，MCM-41的孔径和孔容累进减小。组装在AAo模板孔道内的材料呈单分散纳米颗粒状态，颗粒粒径小于loonm。组装材料的磁性测试显示：组装在MCM-41内的Zn0.9Co0.1O材料在80K-30OK呈现超顺磁性。而Mn，Fe，Ni掺杂的Zno在此温度范围内表现顺磁性。组装在AAO内的ZnO:TM(TM=Mn，Fe，Co，Ni）材料在SOK-30OK温度范围内都呈现顺磁性。在水热法合成ZnO:A（A＝Bu，Sm，co）纳米粒子的过程中，发现反应温度、压力、时间和溶液浓度等因素只影响Znl．xCoxO纳米粒子的的产量，而溶液的酸度却影响产物的形貌。控制溶液的酸度，可以控制产物的形貌从粒状向棒状转变。当溶液的PH＝5时，在甲醇：水体系中可以水热合成规则的棒状ZnO：RE（RE=Eu，Sm）纳米晶。所得到的Zn0.98Co0.02O纳米晶在80K呈超顺磁行为，而ZnO：RE（RE＝Eu，Sm）纳米晶在80K则表现较弱的顺磁性。 实验通过控制水热条件，制备了一种新型结构的柠檬酸锌晶体。由于利用了水热反应的非平衡合成条件，所得到的晶体的层状结构不同于目前已知的所有柠檬酸配合物的离散型分子结构。单晶衍射结果表明：化合物是一个由八面体和一个非对称单元交替相连构成的二维层状结构。

全差示分光光度法在环境分析中的应用

全差示分光光度法是八十年代初在我国发展起来的新技术由于它有灵敏度高，精密度好等特点，目前已在分析测试中逐渐得到推广和应用，并已取得了令人满意的结果。本论文从以下四方面探讨了全差示分光光度法在环境分析中的应用。一、全差示分光光度法测定水、土壤、沉积物中的全铁本文研究了Fe(II)-邻菲绕林体系测定全铁的全差示分光光度法的条件，提出了一个线性范围很宽的测定全铁的分光光度法。用于水中微量铁的测定，检出限比普通光度法降低近二十倍，可直接检测IO PPb以上的全铁。用于土壤、沉积物中常量全铁的测定，测量结果的精密度能和容量法相比拟。利用本方法分析江水和沉积物中全铁的含量，与原子吸收光谱法，2CP-AES法相比较，结果一致。二、铬（II）与N，N-二乙基-对二苯胺氧化显色反应的研究及全差示分光光度法测定自来水中微量铬本文在详细地研究铬（II）与N，N-二乙基-对二苯胺氧化显色反应的基础上，提出了一个测定微量铬的新方法。在Na4c-H4c缓冲溶液及40%的乙醇水溶液中，铬（II）与N，N-二乙基-对二苯胺形成稳定的紫红色产物，在λ=554nm处有最大吸收，ε = 32900L、mol~(-1), cm~(-1)。采用全差示分光光度法作检测手段，利用上述方法可直接检测水中X PPb以上的铬。三、测定微量硫化物的亚甲蓝（乙基蓝）方法的改进及全差示分光光度法测定水中微量游离硫化物我们详细研究了以k_2Cr_2o_7代替Fe~(3+)测定微量硫化物的反应条件，显色反应的最佳条件为：[H~+] = 0.08-0.23M, N, N-二乙基-对二苯胺用量为2.5ml(0.29/100ml)，0.0019/ml K_2Cr_2O_7用量为0.4ml。灵敏度比原方法提高近50%，显色反应迅速完成。利用上述方法采用全差示分光光度法作检测手段，可直接检测水中ax PPb-25PPm之间的微量游离硫化物。用于自来水、地下水、湖水中微量游离硫化物，结果令人满意。四、全差示分光光度法测定水中游离氰及总氰在蒸馏分离过程中，采取改变波蒸溶液的PH值及加入不介的介质于蒸馏并中，能使强铬合态的氰化物与游离氧化物分离。在PH = 7蒸馏时，只有游离氰及Zn~(2+)、Cd~(2+)的氰的络合物被蒸出；在PH=2的酒石酸十EDTA介质中蒸馏时，测定的总氰。采用全差示分光光度法与蒸馏法相结合的手段，对水中游离氰化物及总氰进行了测定，结果满意。

自动微分程序设计及在PETSc中的集成与应用

大规模科学计算已经广泛应用在气象、海洋、化学、生物医药、电子工程等领域。科学计算软件的开发是科学计算的关键环节。开发一个具有良好可靠性的计算工具，并与大型计算工具箱集成而完成大规模、复杂实际问题的计算，具有重要意义。 PETSc（Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation）是国际流行的科学计算工具箱，它可用于偏微分方程的求解及相关的高性能计算问题。本文分析了PETSc的主要功能、结构与特色，并剖析了其核心组件，包括向量、矩阵、线性方程组求解器KSP、非线性求解器SNES等。 自动微分是计算函数导数的重要方法，它可以应用在最优化问题的实际计算中。在PETSc中提供了ADIC、ADIFOR等自动微分软件包的接口。本文分析了自动微分计算函数一阶导数的切线性模式与伴随模式的基本原理，介绍了现有的自动微分软件的情况，特别是ADIC的开发及其与PETSc的接口。 DTC（Differentiation Transforming System in C）是针对C语言自动微分工具，用于生成切线性模式。DTC生成的切线性代码可用于计算雅可比矩阵-向量乘积等。本文详细介绍了DTC系统的设计及关键技术，包括编译技术、输入/输出（IO）相关分析等。针对PETSc的复杂数据结构，开发了DTC与PETSc的接口，将两者集成，并应用在求解二维全球正压大气浅水波方程中。最后给出了DTC系统的相关测试结果。

ACHT操作引起黑麦(Secale cereale)染色体的畸变和重建

用ACHT处理黑麦萌动种子，对修复前后材料的观察和分析结果表明：1. ACHT操作引起染色体数目变化和染色体断裂损失。在一定 条件和范围内，不同处理引起的这种变化具有显著差异，条件越剧烈，染色体数目变化的范围和频率愈大，断片发生的数量和频率 也愈高，同时修复前后染色体数目的变化范围和频率与断片发生的数量和频率以及它们的修复频率均表现明显的相关性。2. ACHT 操作引起染色体畸变的多样性。经ACHT处理后，胚根细胞染色体有4种断裂方式，包括着丝粒断裂、次溢痕断裂、长臂断裂和短臂 断裂等，其中着丝断裂频率最高；产生6种断片类型，包括有着丝粒和端粒的、有着丝粒而无端粒的、有部分着丝粒和端粒的、有 部分着丝粒而无端粒的、只有端粒的、既无着丝粒也无端粒的断片等。3. ACHT操作引起遗传结构重建的多样性。经ACHT处理后， 对修复24-72小时材料进行核型比较(按Stebbins 和 Levan 标准)和随体分析，处理细胞在染色体数目、大小、形态、位置等方面 均发生显著变化，说明ACHT处理使这些细胞的染色体结构和染色体组型发生了深刻变化。进一步通过Giemsa C— 带分析，观察到 多种重建染色体类型，包括易位型染色体、附加型染色体、无着丝粒染色体、化染色体、增加的m染色体以及某些带型特异的染色 体等。4. RAPD 分析从分子水平上验证了ACHT能有效地引起遗传结构的改变。所用10种引物对处理和对照材料基因组DNA的扩增产 物在条带数目、条带位置及带型特征等方面均有明显差异，其中4种引物出现条带减少，6种引物出现条带增加，后者还包括一个带 位移动。这说明两种材料的基因组DNA具有明显的RAPD反应多态性差异。This paper descripes some results draw on the basis of the observation and analysis on the rye before and after repaired through treating its budding seeds by ACHT in contrast to without ACHT: 1. ACHT manipulation caused the number variation and breakage damage of rye chromosome. Within certain conditions and timits, this phenomenon caused by different treats had signifcant difference: the more the treatment condition is drastie, the more the chageable range and frequence of rye chromosomae number, and so is the produced fragments. Meanwhile, there existed striking relationship among the changeable range and frequence of rye chromosome, the produced number and frequence of fragments and repairing frequence. 2. ACHT manipulafion engendered the diversify of rye chromosomal aberration. Four breakage patterns and six sorts of fragment were observed by watching the chromosome of the rye radicle treated by ACHT, including centric breakage (occuring in the highest frequence), secondary constriction breakage, long arm breakage and short arm breakage to the former, Comprising that with both centromere and telomere, that with centromere and without telomere, that with partial centromere and with telomere, that with partfial ceetromere and without telomere, that only with telomere and that neither with centromere nor with telomere, etc. 3. ACHT manipulation engendered the diversify or rye genetic structs reconstruction. Karureotype analysis(according to Stebbins and Levan) and satellite anaeysis were carried out to rye radicle through 24-72-hour-long recoverage after ACHT manipulation, which showed remarkable change happened on the rye chromosomal number、shape、arm ration and pattern, etc. and also on the satellite number、size、shape and location etc. Those indicated that ACHT manipulation engendered violent changes to rye chromatin structure and chromosome type. Further Giemsa C-banding analysis showed many types of reconstructed chromosome, such as translocation、addition、without centromere、st and other chromosome. 4. RAPD analysis checked the validity of ACHT on changing genetic structure of rye on the level of molecular biology. The treated and recovered rye has different amplifying band pattern by using IO valid arbitary primers selected from 40 comparing with the control.

苯肾上腺素诱导乳鼠心肌细胞蛋白质表达变化的蛋白质组分析

α1-肾上腺素受体(α1-Adrenergic receptor,α1-AR)是G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptor,GPCR),也是内源性儿茶酚胺、去甲肾上腺素和肾上腺素最重要的靶受体之一.α1-AR广泛分布于机体的各种器官、组织和细胞中,并介导多种生理效应,如血管收缩、蛋白质合成及心脏变力变时作用等[1,2].很多研究已经证实,α1-AR及其信号转导通路与许多心血管疾病存在密切关系[3,4].蛋白质组学可提供一种发现在疾病情况下异常表达蛋白质的方法,为疾病的早期诊断和愈后判断提供指南,并为针对性疾病治疗提供科学依据.本研究以乳鼠心肌细胞为实验模型,利用双向凝胶电泳和飞行时间质谱分析苯肾上腺素诱导乳鼠心肌细胞表达变化的蛋白质.1实验部分1.1试剂苯肾上腺素(Phenylephine,PE)购自Sigma公司;胰蛋白酶和DMEM购自Hyclone公司;IPG预制胶条(pH=5~8,胶条长17 cm),载体两性电解质(B io-Lyte5-8)购于B io-Rad公司;TPCK修饰的测序级胰酶购自Promega公司;其它试剂均为国产分析纯.1.2实验过程(1)乳鼠心肌细胞培养及样...

人卵巢癌耐药细胞株的比较蛋白质组分析

卵巢癌是妇科疾病中仅次于宫颈癌和子宫内膜癌的常见肿瘤,死亡率较高[1].该肿瘤治疗失败的主要原因之一是复发后的肿瘤细胞凋亡抵抗机制导致化疗的耐药性.在卵巢癌的化疗中顺铂是主要使用的药物之一,但由于细胞多药耐药性的产生严重限制了其疗效的发挥[2].蛋白质组学是在蛋白水平上对整个器官、细胞或组织的基因组所表达的全部蛋白质进行总体分析,双向凝胶电泳和质谱技术则是研究蛋白质组学的核心技术.为探索与耐药相关的蛋白质,本文采用高分辨二维凝胶电泳分离技术对人卵巢癌细胞株COC1及其耐药细胞株COC1/DDP中的蛋白质进行分离和差异表达分析,应用基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱对酶解多肽进行测定[即测定蛋白质的肽质量指纹图(Peptide massfingerprinting,PMF)],并通过相应的数据库搜索来鉴定蛋白质.为获得更准确的检索结果,采用串联质谱技术对各肽段进行氨基酸测序,并应用IPI-HUMAN数据库对上述检索结果进一步加以确认.1实验部分1.1试剂IPG预制胶条(pH 3~10,17 cm)、载体两性电解质和矿物油(M ineral O il)均购自美国B io-Rad公司.Urea、蔗糖、G lycer...

Host-guest-like thiamine-anion complexation in thiaminium bis(tetrafluoroborate)

In the title compound, 3-[(4-amino-2-methyl-5-pyrimidin-1-io)methyl]-5-(2-hydroxyethyl)-4-methylthiazolium(2+) bis(tetrafluoroborate), C12H18N4OS2+. 2BF(4)(-), the divalent thiamine cation (in the F conformation) is associated with BF4- anions via two characteristic bridging interactions between the thiazolium and pyrimidinium rings, i.e. C-H . . . BF4- . . . pyrimidinium and N-H . . . BF4- . . . thiazolium interactions. Thiamine molecules are linked by N-H . . .O hydrogen bonds to form a helical chain structure.

掺Sb、Sn和Cd的In_2O_3的电性研究

本文研究了掺杂Sb、S_n及Cd的In_2O_3的电性质,并与纯的In_2O_3进行比较,得到一些有意义的结果。IO的电导率及载流子浓度主要由氧缺位所致;ITO和ISO的电导率和载流子浓度,主要由掺杂元素所致;掺Sn的电导率、载流子浓度和迁移率高于掺Sb,其原因在于在同样掺杂浓度的条件下,ITO中的中性杂质浓度低于ISO及掺Sn后使电子离域程度增大。在掺Cd浓度高时,随着Cd浓度增加,电导率和载流子浓度均降低。

Analysis for Flavonoids in Bee Pollens by Capillary Electrophoresis

A capillary electrophoresis (CE) method has been developed for the determination of six bioactive flavonoids that are commonly found in health foods: hesperidin, hyperin, isorhamnetin, kaempferol, quercetin and rutin. The effects of several parameters, such as pH, buffer concentration, separation voltage and UV detector wavelength, were investigated to find the optimal conditions. Using a HbBCh-NaiB-iO? buffer (pH 9.2), the analytes can be separated within 8 min. The relative standard deviations of migration times in eight injections were between 0.77% and 0.93%, and those of the peak areas ranged from 3.8% to 8.6%. A high reproducibility and excellent linearity was observed over two orders of magnitude, with detection limits (S/N = 3) ranging from 0.34ug ml to 2.9ug ml for all the six analytes. Recoveries ranged from 80.4 % to 113.9 %. The new method is simple, reproducible and sensitive. No solid phase extraction for sample pretreatment is necessary. Analysis results are accurate in application to bee pollens.

基于SRAM的FPGA测试技术研究

半导体芯片的生产制造过程并不是完美无缺的，所有的芯片需要进行针对制造缺陷的测试。随着FPGA芯片规模越来越大，结构越来越复杂，产品测试也越来越困难。在FPGA测试所面临的主要问题是：对CLB、互连资源、IO资源等结构进行数学建模、测试配置算法和测试向量的开发、测试结构的选择、测试平台的搭建等。 本文主要工作及创新点如下： 根据FPGA的可配置逻辑单元的不同组成结构，给出了针对常规逻辑资源给出了8个测试配置达到100%覆盖率，，并提出了基于故障模型的可配置逻辑资源的测试方法，并在硬件测试平台中进行验证，证明了方法的有效性； 根据FPGA互连资源的结构建立模型，并运用着色算法得到测试配置，达到100%的测试覆盖率，并提出了一种测试配置到器件配置的新的转换方法，该方法简单易行。搭建了基于ATE的测试平台，通过这个平台实现了FPGA芯片互连资源测试方法，测试效果良好。 通过XC4000系列FPGA可配置逻辑单元和互连资源测试的研究，我们总结了适合FPGA测试的一般方法，可以应用在任何类型的FPGA测试中。 提出了一种针对开关矩阵多路选择器的测试配置方法和测试向量。并将这种方法推广到芯片级测试配置，提出了一种基于BIST的测试结构。这是因为FPGA芯片的IO端口有限，用BIST结构可以节省IO资源。