时空索引技术分享

时空索引技术分享

各位前辈、朋友们大家好！我叫王德浩，目前是武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室的硕士一枚，也是咱们攻城狮群里普通的一员。由于我的研究方向比较偏空间信息处理，所以可能大家平时了解不多，那我在这里就跟大家分享一些关于我目前的研究内容——时空索引技术的相关知识，由于是研究内容，所以更偏学术一些。欢迎大家指正、讨论。我的微信号是:w262730936.

本文介绍的内容的顺序为：背景介绍、空间索引、时空轨迹数据索引技术以及我自己的研究。其中背景介绍简单说明了一下索引、空间数据、空间数据库和空间查询的概念。空间索引简单介绍了一下两种常用的空间索引技术：R-tree和四叉树。然后介绍了最近兴起的时空轨迹索引技术，最后介绍了一下自己的研究内容。

1.背景介绍

首先简单介绍一下背景吧，我们知道目前所有主流的数据库为了提高数据查询的速度，都提供了索引功能，常见的有B/B+tree索引、位图索引等。索引通常通过建立冗余的数据结构，以快速定位数据来加快查询过程。但与此同时为了维护索引，用户插入和更新数据的时间肯定会延长。显然对于体量非常大的数据，建立索引是很有必要的。

接下来简单介绍一下空间数据，空间数据分为两种：栅格数据和矢量数据。栅格数据本质上就是影像，通俗的理解就是分辨率特别高的照片（可见光、红外、微波等波段），这些影像可以通过遥感卫星、航空航天摄影测量，甚至无人机上加个单反（或其它传感器）都可以拍摄。栅格数据一般是以文件的形式保存，不在我们的讨论范围，我来重点介绍一下矢量数据。矢量数据说白了就是坐标信息，二维矢量数据基本分为点、线、面以及它们的组合，几乎所有的空间地物都能被抽象为这几种类型之一，如公路可以抽象为线，建筑物可以抽象为面。后文提到的空间数据，均默认为矢量数据。以一个简单的线和面为例，它们计算机上是以坐标序列存储的：

一般的数据库只为一维数据提供索引，数据库但也有好几家提供了二维甚至更高维空间数据的存储与索引，我们也称之为空间数据库，其中功能最强大的莫过于Oracle，其能够为空间数据提供R-tree和Quad-tree（四叉树）索引，并支持大量的空间查询与分析。其它一些数据库如PostgreSQL、MySQL、MongoDB均或多或少支持空间数据存储与查询。

空间索引建立的目的是加快空间查询，空间查询主要包括范围查询、邻近查询等。范围查询是给定空间范围（矩形、圆形或任意多边形），查询落在此范围的地物，如：查询北京范围（多边形）内一共有多少条公路。邻近查询则给定一个点，查询其附近n米内的地物，如我们用大众点评搜索附近1km内的美食店。

2.空间索引简介

在空间数据存储领域，R-tree可以说是应用最为广泛的空间索引，可以说它是B-tree的二维版。在介绍它之前，必须先介绍一个重要的概念：最小外包矩形(MBR，Minimum Bounding Rectangle)，又称包围图元，是包围地物的，且平行于x,y轴的最小外接矩形。如下图所示：

介绍它的原因在于R-tree均是针对空间数据的MBR建立索引的，下面给出一个R-tree 的例子，图中的Rn均为MBR。

根据上层的划分，其树形结构如下图，一般来讲叶子节点的的MBR均对应一个地物。

R-tree能够动态的维护高度平衡，具有较高的查询效率，目前应用及其广泛，其具体的构建、维护平衡的算法在网上有很多开源的代码，有兴趣的同志可以搜一下。那么R-tree 索引是如何加快查询的呢？我仍以上面的图为例进行解释。给出查询范围为图中的蓝色矩形。

从根节点开始，蓝色框与R1、R2均相交。到树的第二层，计算可知蓝色框与R1中的R5相交，与R2的R7相交。到树的第三层，蓝色框与R5的R13、R14相交，与R7的R17相交。最后再判断蓝色框与R13、R14、R17所包含的地物是否相交，将相交的地物返回给用户。这个过程避免了数据遍历，大大加快了查询速度。

另外，在空间数据领域，四叉树也是常用的索引结构，但它比R-tree简单多了，这里就不过过多解释了，给个图大家应该就明白了：

3.时空轨迹数据索引技术

随着空间信息获取技术和通信技术的快速发展，GPS功能已经集成到诸多移动设备上（如手机、汽车），基于位置的服务也因此蓬勃发展（如社交、导航、团购）。移动对象的轨迹很容易被大量记录下来，这些轨迹数据往往包含空间、时间、甚至语义信息，这些轨迹数据在交通管理、数据挖掘等领域都有广泛的用途，因此如何高效的存储和管理这些数据成为了一个新的热点。大量的查询需求需要高效的索引支持，例如：今天10点-11点长安街有多少量汽车经过？东湖路上每天有多少人跑步？跑步高峰路线和时间是什么？目前，时空数据索引技术（也有称为移动对象索引技术）的研究还处于起步阶段。

之前的空间索引技术如R-tree等并不适合随时间频繁更新的轨迹数据，原因在于：（1）R-tree的特点是对于更新不那么多的数据建立索引有较好的效果，但频繁的轨迹数据更新引

起的索引更新会占用大量的CPU资源；（2）轨迹数据是线段，用MBR包围线段会产生大量的“死空间”，会影响查询效率。

目前已经有一些学者提出了一些时空轨迹数据的索引方法，我会选取一些进行简单介绍。由于这些算法的细节解释起来均比较复杂，我只在这里介绍一下它们的大致思想，各位如果对某一种方法感兴趣，我们可以再讨论，也可以联系我将相关的论文发给你。

时空轨迹数据索引可以分为两种：针对轨迹对象的时空索引和针对轨迹点的时空索引。分别表示索引的对象是轨迹本身（即轨迹线段）和轨迹的点。由于轨迹随时间变化频繁等特点，对其进行索引比对单纯的三维数据进行索引复杂的多。

3.1针对轨迹对象的时空索引

3.1.13DR-tree

使用传统的R-tree索引轨迹数据，索引对应的时间和空间范围已知，3DR-tree索引时空数据的方式是将时间当做传统的空间的另一个坐标。这种方法比较简单、直观。在二维空间中，空间对象用最小外包矩形（MBR）表示，相应的时空对象则可用三维空间中的最小外包矩形来表示，其中三维MBR的底为二维空间的MBR，高为时空对象的生命期。如果对下图所示的轨迹做MBR，MBR中的大部分空间为“死空间”，索引结构中就会有大量的重叠，查询效率势受影响。

3.1.2SETI

Scalable and Efficient Trajectory Index将空间区域分割成静态且不重叠的分区,在每个分区下对移动对象的轨迹线段利用R-tree进行索引。

其考虑是,相对于无限连续变化的时间维而言，移动对象轨迹受空间范围所限，那么可以把受限的空间区域利用某种规则静态划分以分而治之。使用良好的划分函数应尽量把同一移动对象不同轨迹线段聚类在同一个分区中。若一条轨迹线段穿过多个分区，那么必须将此线段裁剪并分别存储在不同分区R-tree树中，这样会导致查询结果的重复，在查询处理后必须对重复结果去重。其过程如下所示：

简单解释一下：（1）空间筛选，选出于查询区域相交的格网（cells）。（2）时间筛选，选出上一步格网中符合时间范围的存储轨迹数据的pages。（3）精炼，将page中符合条件的线段查出。（4）去除重复的轨迹线段，并返回给用户。

3.1.3TB-tree

Trajectory-Bundle tree将轨迹分割成为若干线段，并要求每个叶结点仅包含属于同一轨迹的线段，称为轨迹束(trajectory bundle)，为了保证这一点。TB-tree没有沿用R-tree的溢出分裂的策略，而是在需要时直接增加一个新的叶子结点，并将此结点加入到索引中。而一条轨迹可能存在于多个结点中，而且为了达到“轨迹保护”的目的，存储相同轨迹的片段的叶子节点虽然属于不同的父节点，但仍将用双向链表连接起来。其结构如下图所示：

其缺点在于，相互临近的轨迹片段由于属于不用的轨迹可能会存储在不同的叶节点上。随着重叠度的增加，范围查询的代价将变得很大。

3.2针对轨迹点的时空索引

3.2.12+3R-tree

2+3R-tree通过维护两个R-tree索引来同时索引移动对象的当前位置和历史轨迹，可以回答移动对象历史轨迹查询和当前位置查询。2DR-Tree索引用于检索移动对象当前位置，3D R-Tree索引用以存储移动对象三维历史轨迹。当移动对象位置发生更新时，算法立即构建移动对象历史轨迹三维MBR并插入到树3DR-Tree中，然后在2DR-Tree中更新移动对象当前位置。

3.2.2LUR-tree

Lazy Update R-Tree也是一种R-tree改进算法，旨在面对频繁的移动点（位置更新）插入，不降低R-tree性能。其基本思想是：如果某个移动对象更新的位置仍然落在其上一级MBR 的内，则只调整其位置，如果超出得不远则将上一级的MBR扩大,只有当不得己时才进行删除和重插入的操作。举个简单的例子，加入下图中的obj1发生如下移动：

传统的R-tree会进行如下的处理，以保证R-tree的MBR尽量不交叠的原则。

LUR-tree则不会改动树的结构，显然这种方法适合频繁更新的轨迹移动，但是可能出现MBR交叠过多的情况而导致性能下降。

4我的研究

以上关于时空轨迹索引算法的描述比较概略，而每种算法的原始论文至少有10页，经过我的介绍，您可能只能对这些算法有一点初步的印象，对它们的具体实现仍感到迷惑，如果您对其中某一种感兴趣，可以联系我，咱们可以讨论或我可以将原始论文发给你。好了下面介绍一下我自己一些研究吧。

我的研究是针对轨迹对象进行索引，受到SETI（3.1.2）算法的启发，考虑到空间和时间是完全不同的两种属性，所以决定将空间和时间分开索引，并且并行查询，最后将结果合并返回给用户。

4.1Geohash based B+-Tree

本算法暂时没有考虑时间因素，只面向轨迹的空间查询。

4.1.1Geohash简介

首先介绍一下Geohash的概念，Geohash沿着经度和纬度方向交替二分地球表面，并使用一个二进制数（Geohash编码）表示所形成的互不重叠网格。当沿经度划分时，位于左侧的区域编码为0，位于右侧的区域编码为1。当沿纬度划分时，位于下方的区域编码为0，位于上方的区域编码为1。依据上述划分方法，指定划分次数n，每个网格都会对应一个n 位Geohash编码，我们称n为其编码长度。

也就是说世界上的任何一个坐标点，都对应一个编码唯一的geohash网格，geohash编码越长，它相应的网格就越小。Geohash是一种非常好的降维算法，我利用它对轨迹进行了降维处理。降维处理的结果如下图所示：

其中第一幅图展示了示例轨迹在编码长度为17时穿过的9个网格。而第二幅图则展示了同一示例轨迹在编码长度增加为19时穿过的22个网格。由此可见，一条轨迹可能对应一个或多个Geohash编码。同时，可能有多条轨迹穿过同一个Geohash网格，因此，轨迹与网格之间是多对多的关系。

4.1.2架构设计

我们这个查询处理框架的主要思想是：对轨迹进行Geohash编码组织（降维处理），利用一维的B+-tree索引一维的编码，进而达到索引轨迹的目的。为了兼顾大小迥异的范围请求，共设计了五种不同码长的Geohash索引表（分别是19、21、23、25、27），在五种空间

尺度下表达轨迹与Geohash网格之间的多对多关系。选择这5种码长是经过大量实验验证的。经过实验对比，当查询范围小于1°X1°（单位为经纬度）时，使用27位的Geohash 的索引表效果最好，当查询范围介于1°X1°至3°X3°时，25位的Geohash索引表最好，当查询范围在3°X3°以上时，23位的Geohash索引表效果最好。那么19位和21位的索引表是不是没用呢？当然不是，它们的用处后面会介绍。

与之前学者提出的各种方法不同，本方法从开始设计一直秉承的想法就是，它是能够直接运用到任何一款成熟的数据库（SQL、NoSQL）中，毕竟数据库才是最主流的存储工具。简单说一个对轨迹查询的过程，分为两个阶段：（1）索引筛选，将查询范围同样降维处理转换为相应的长度的编码（27、25或23），在相应的索引表里查找到相应的轨迹ID，进而在轨迹数据表中找到相应的候选轨迹。（2）遍历求精，对遍历轨迹候选集，剔除可能误查的轨迹。

4.1.3优化设计

考虑到Geohash编码是一种空间Z曲线填充，一个“Z”字范围内的四个编码具有相同的前缀，Z合并优化便利用这一递归特性，用一个更短的编码替代同一“Z”字内四个编码，以减少编码总数。举个例子，比如1100、1101、1110、1111这四个格网均属于同一父格网11（见本节第1幅图），下面给出了一个Z合并优化的例子，该查询范围在优化前，共对应48个Geohash格网，在进行查询时就包含48个条件；优化后，包含27个格网，条件数减少了近一半，而且由于包含了三种长度的Geohash，可以生成三条S查询语句，发往对应的Geohash索引表，达到并行查询的目的。这也是为什么要保留19和21位Geohash索引表的原因。

4.1.4总结

结合Geohash编码和B+树索引，直接在通用数据库系统及标准SQL语句之上实现了针对大规模轨迹数据的高效范围查询，实验结果表明其显著优于传统的R-tree索引方法。显然，此方法同样适合于处理近邻查询。此外，在数据更新时只需在关系表中增加或删除记录即可，更新代价很小。以下是对比试验结果：

4.2Adaptive irregular grid-tree

这是我的第二个研究成果，与上面的方法不同，将时间属性也考虑了进来，形成了混合索引结构。对时间我们构建了非混叠B+-tree，对频繁更新的空间坐标我们构建了自适应Geohash-tree。下面分别介绍一下。

4.2.1非混叠B+-tree

首先分割轨迹生命周期，形成不相交的区间，在此基础上建立B+-tree，设计了增量插入算法，适应于轨迹数据流式接入的特点。下图给出了简单的例子：

横坐标为时间，（a）已经存储了三条轨迹，每条轨迹都有开始和结束时间点，我们用三条轨迹的开始、结束时间，共六个时间点将时间划分成了7个区间，这些互不重叠时间区间可能会有0-n条轨迹，如时间段I2包含了两条轨迹{j1,j2}。而插入条新轨迹时增加了开始、结束时间点，将时间划分为9个区间。这样划分的有点在于：保证了时间区间不重叠，而且轨迹密集的时间段区间划分也密集，反之，轨迹稀少的时间段区间划分也稀疏，这种自适应的特性有益于查询效率的提升。

4.2.2自适应Geohash-tree

自适应Geohash-Trees索引属于基于格网划分的索引。它与一般的基于格网的索引不同地方在于，没有采用局部优化划分，而是采用一种全球统一框架，也就是前述的Geohash编码技术。首先，通过Geohash编码生成格网来覆盖轨迹数据集所在的兴趣区域，将格网作为根节点，建立索引。本方法新颖的地方在于为了解决轨迹稀疏性问题，该索引会随着轨迹的分布自适应的划分。单元不仅可能会四分为子单元，也可能横向或纵向二分为子单元。因此，非叶节点的孩子可能为2或4个。下层空间范围可能是上层空间范围的横（纵）向1/2以及1/4。下面给出划分的策略：

我们将轨迹与某一个格网的关系分为以上16种，包括不相交：（0），至于其中一个子格网相交：（1）（2）（4）（8），只与其中两个子格网相交：（3）（5）（6）（9）（10）（12），只与三个子格网相交：（7）（11）（13）（14），与四个子格网均相交：（15）。

轨迹与单元之间的常见情况如下：如果大部分轨迹属于type-15，则单元并不会分裂。此种情况分裂，查询空间并不会缩小。然而，如果大部分轨迹属于type-1，分裂有助于缩小查询空间，变为原来的1/4。此种情况就适合分裂。基于以上事实，我们设计下列三种分裂规则：

If(#1+#2+#4+#6+#8+#9)/#^0>?sup，单元四分。

If(#5+#10)/#^0>?sup，单元纵向二分。

If(#3+#12)/#^0>?sup，单元横向二分。

#k代表对应spatial-type的轨迹数目,#^0除了type-0以外所有轨迹数目,?sup是单元分裂策略阈值（例如0.5）。经过这样的划分，索引结构可能为：

4.3.4查询处理框架

框架主要分为三个部分：存储管理模块、增量更新模块以及查询引擎模块。查询的过程基本可以分为三阶段：过滤（空间、时间分别并行过滤），连接（将结果合并），求精。

这就是本次我的分享，总体有些偏学术，希望跟大家积极讨论，谢谢大家！

关于建立时间(setup-time)保持时间(hold-time)以及时序的一些问题集合

建立时间和保持时间 giltch1.jpg 图1 建立时间（setup time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器；保持时间（hold time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间， 如果保持时间不够，数据同样不能被打入触发器。 如图1 。 数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求，当然在一些情况下，建立时间和保持时间的值可以为零。 QUOTE: DC，建立时间不满足，只能重新综合设计，并以违例路径为目标进行优化，以及对涉及到违例的组合逻辑以及子模块加紧约束。 保持时间不满足，可在布图前或者布图后再修改这些违例，通常布图后再修改。因为布图前综合，时序分析采用统计线载模型，在布局前修正保持时间违例可能会导致布图后建立时间违例。 QUOTE: 1、setup time的意义：为什么Data需要在Clock到达之前到达？ 其实在实际的问题中，setup time并不一定是大于零的，因为Clock到达时刻并不等同于latch的传输门A关闭的时刻（更何况这种关闭并不是绝对的和瞬间完成的），这之间有一个未知的延迟时间。 为使问题简化，假设Clock的到达时刻为传输门A关闭、传输们B打开的时刻。如果Data没有在这之前足够早的时刻到达，那么很有可能内部的feedback线路上的电压还没有达到足够使得inv1翻转的地步（因为inv0有延时，Data有slope，传输门B打开后原来的Q值将通过inv2迫使feedback保持原来的值）。如果这种竞争的情况发生，Q的旧值将有可能获胜，使Q不能够寄存住正确的Data值；当然如果feedback上的电压已经达到了足够大的程度也有可能在竞争中取胜，使得Q能够正确输出。

时空信息云平台项目总体计划

时空信息云平台项目总体计划 常州市测绘院 二〇一四年七月

目录 1引言 (2) 1.1编写目的 (2) 1.2背景 (2) 2项目描述 (2) 2.1项目工期 (2) 2.2项目的交付与确认 (2) 2.3产品目标 (3) 3项目组织.................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1项目组人员及职责........................................................................................... 错误!未定义书签。4项目工作任务. (3) 4.1标准规范 (3) 4.2数据工程 (4) 4.3软件工程 (4) 5项目管理 (15) 5.1项目工作计划 (15) 5.1.1里程碑 (15) 5.1.2阶段划分及成果 (15) 5.1.3开发计划 (16) 5.1.4培训计划 (16) 5.2项目风险管理................................................................................................... 错误!未定义书签。 5.3项目沟通计划 (17) 5.4需求管理计划................................................................................................... 错误!未定义书签。

解读高速数模转换器(DAC)的建立和保持时间

解读高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间Oct 10, 2007 摘要：本应用笔记定义了高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间，并给出了相应的图例。高速DAC的这两个参数通常定义为“正、负”值，了解它们与数据瞬态特性之间的关系是一个难点，为了解决这些难题，本文提供了一些图例。 介绍 为了达到高速数/模转换器(DAC)的最佳性能，需要严格满足数字信号的时序要求。随着时钟频率的提高，数字接口的建立和保持时间成为系统设计人员需要重点关注的参数。本应用笔记对建立和保持时间进行详尽说明，因为这些参数与Maxim的高性能数据转换方案密切相关。 定义建立和保持时间 建立时间(t S)是相对于DAC时钟跳变，数据必须达到有效的逻辑电平的时间。保持时间(t H)则定义了器件捕获/采样数据后允许数据发生变化的时间。图1给出了相对于时钟上升沿的建立和保持时间。特定器件的时钟信号有效边沿可能是上升/下降沿，或由用户选择，例如MAX5895 16位、500Msps、插值和调制双通道DAC，CMOS输入。 图1. 相对于时钟信号上升沿的建立和保持时间 采用CMOS技术设计的数字电路通常将电源摆幅的中间值作为切换点。因此，时间参考点定在信号边沿的中点。图1波形标明了器件在典型条件下的建立和保持时间。注意此时定义的这两个参数均为正值，但在建立或保持时间出现负值时将会令人迷惑不解。 MAX5891 600Msps、16位DAC为这一中间值状态提供了很好的学习实例。该器件的建立时间为-1.5ns，而保持时间为2.6ns。图2给出MAX5891的最小建立时间。注意，实际应用中，数据通常在采样时钟跳变后发生变化。图3给出了相同器件的最小保持时间。

智慧城市时空信息云平台-立项可行性报告

智慧城市时空信息云平台立项可行性报告

目录 第1章项目概况 (3) 1.1项目背景 (3) 1.2参加单位 (4) 1.3建设目标、规模、内容、建设期 (4) 1.3.1建设目标 (4) 1.3.2建设规模 (5) 1.3.3建设内容 (5) 1.3.4建设期 (6) 1.4总投资及资金来源 (6) 1.5效益及风险 (6) 1.6主要结论与建议 (7) 第2章需求分析 (8) 2.1需求调研 (8) 2.1.1国内外地理信息技术发展现状与趋势 (8) 2.1.2我市信息化建设现状调研 (10) 2.2需求分析 (16) 2.2.1应用需求分析 (16) 2.2.2数据需求分析 (17) 2.2.3功能需求分析 (18) 2.2.4小结 (20) 第3章总体目标及主要建设内容 (20) 3.1总体目标 (20) 3.2建设原则与思路 (21) 3.2.1建设原则 (21) 3.2.2建设思路 (22) 3.3总体建设任务 (23) 第4章预期成果和技术指标 (25)

4.1预期成果及形式 (25) 4.1.1技术资料成果 (25) 4.1.2网络支撑环境建设成果 (26) 4.1.3标准规范与政策机制成果 (26) 4.1.4数据建库成果 (26) 4.1.5软件研发成果 (27) 4.2应达到的主要经济技术指标 (27) 第5章结束语 (29)

第1章项目概况 1.1项目背景 智慧城市，是在数字城市的基础上，运用新一代信息技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式，是现代城市在推进产业和城市信息化进程中的探索实践。在国家八部委联合下发的《促进智慧城市健康发展的指导意见》（发改高技〔2014〕1770号）中明确指出，智慧城市建设，需依托新技术新业态，以科学顶层设计为指导，以网络信息安全、组织管理制度为保障，通过对信息资源的整合共享与开发利用，实现公共服务便捷化、城市管理精细化、生活环境宜居化、基础设施智能化、网络安全长效化。可见，信息资源的整合共享与开发利用，仍是实现智慧城市的核心支撑。 为适应智慧城市对信息资源共享应用的需求，满足城市运行、管理与服务的自动化、智能化应用，2012年底，国家测绘地理信息局启动智慧城市时空信息云平台（下文简称“云平台”）建设试点工作。云平台，旨在通过泛在网络、传感设备、智能计算等新型高科技手段，实时汇集城市各种时空信息，而形成的更透彻感知、更广泛互联、更智能决策、更灵性服务和更安全可靠的地理信息服务平台。 我市依托良好的数字我市地理空间框架应用基础，以及云计算、物联网等基础设施条件，向国家测绘地理信息局提出“智慧城市时空信息云平台建设试点”的申请，并于2015年4月21日获准立项，目前已列入2015年国家测绘地理信息局试点计划。与此同时，自2010年以来，我市市委、市政府高度重视信息化工作，数字我市、智慧城市建设如火如荼，我市先后被评为地理空间框架建设项目国家试点城市（国家测绘地理信息局）、国家创建智慧城市试点城市（国家住建部）、全国首批信息消费试点城市（国家工信部）、国家电子商务示范城市（国家发改委等8部委）、国家信息惠民试点城市（国家发改委等12部委）等，与今年获批的智慧城市时空信息云平台共形成6大国家级政策平台。这些政策平台，赋予智慧城市建设新的内容，也对智慧城市建设提供出更高的要求。 本设计书，将在数字我市地理空间框架的基础上，综合我市6大国家级政策平台要求，对智慧

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建立时间和保持时间关系详解

建立时间和保持时间关系详解 图1 建立时间（setup time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器； 保持时间（hold time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间，如果保持时间不够，数据同样不能被打入触发器。 如图1 。数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求，当然在一些情况下，建立时间和保持时间的值可以为零。PLD/FPGA开发软件可以自动计算两个相关输入的建立和保持时间。 个人理解： 1、建立时间（setup time）触发器在时钟沿到来之前，其数据的输入端的数据必须保持不变的时间；建立时间决定了该触发器之间的组合逻辑的最大延迟。 2、保持时间（hold time）触发器在时钟沿到来之后，其数据输入端的数据必须保持不变的时间；保持时间决定了该触发器之间的组合逻辑的最小延迟。 关于建立时间保持时间的考虑 华为题目：时钟周期为T，触发器D1的建立时间最大为T1max，最小为T1min。组合逻辑电路最大延迟为T2max，最小为T2min。问：触发器D2的建立时间T3和保持时间T4应满足什么条件？ 分析： Tffpd：触发器输出的响应时间，也就是触发器的输出在clk时钟上升沿到来之后多长的时间内发生变化并且稳定，也可以理解为触发器的输出延时。 Tcomb：触发器的输出经过组合逻辑所需要的时间，也就是题目中的组合逻辑延迟。 Tsetup：建立时间 Thold：保持时间 Tclk：时钟周期 建立时间容限：相当于保护时间，这里要求建立时间容限大于等于0。 保持时间容限：保持时间容限也要求大于等于0。

智慧城市时空信息云平台建设的起源和发展1

智慧城市时空信息云平台建设的起源和发展 摘编/周世咏 智慧城市研究院主任 深圳市贝尔信智能系统有限公司 引言： 在人们大谈特谈智慧城市的时候，有一群人仍在数字城市的地理空间信息系统中耕耘，他们就是中国测绘地理信息行业。本文摘编自“创新理念，共谋发展，构建数字中国，探索智慧未来”为主题的论坛，根据演讲人中国测绘学会理事长、国家测绘地理信息局副局长李维森的报告摘编而成。在此分享给中国从事数字城市、数字中国、智慧城市和智慧中国建设的全体同仁。 正文： 一、启动智慧城市的试点首先要理清思路 从测绘来说，数字中国一直在构建数字中国地理空间框架，数字中国地理空间框架的建设已初步完成。 数字中国地理空间框架是我们国际共同的考虑，是国家空间信息基础设施的重要组成，是国民经济和社会信息化的基础支撑平台。数字中国地理空间框架建设是重要的国家战略，是抢占“数字地球”科技制高点的重要举措。 地理空间框架的概念我们都讲了，这项工作在2006年我们和国务院信息办共同制定了关于加强数字中国地理空间框架建设与应用服务的指导意见。共同确定了这个框架的五大体系，这五大体系中的核心也是我们的数据体系，几大体系是辅助支撑的。 我们的数据体系内容包括多尺度、多要素、多类型、多时相的数据。多尺度我们从400万到1：500，多类型过去我们一直强调的4D，我们也有一些新的产品逐渐要出现，DSM、三维模型，全景影像，立面街景，这些都是我们今后发展要纳入到我们的标准体系来。政策法规和标准是来规范和支撑框架建设，所以我们制定了一系列法律和标准，同时我们测绘地理信息主管部门来指导，构建了全国系统的组织运行体系，同时向各个方面提供服务，服务体系在网络化时代一种重要的表现形式。 地理空间框架在五大体系支撑下，通过国家、省和市，国家、省、市都在按这个框架模式开展这项工作，我们建国家层面的框架，整体层面按照我们这个要求建设，市里也是这样。 二、地理空间框架的互联互通 现在国家层面的这个框架体系应该说已经营运，初步建成了，数字城市也在全国的近300个城市推动起来了，省级框架也是我们当前的一个重要工作，省级框架建设的层次有的

建立时间和保持时间和亚稳态之类一直都是概念类题的经典

建立时间和保持时间和亚稳态之类一直都是概念类题的经典！ 题目：时钟周期为T,触发器D1的建立时间最大为T1max，最小为T1min。组合逻辑电路最大延迟为T2max,最小为T2min。问，触发器D2的建立时间T3和保持时间应满足什么条件。 Tffpd：触发器输出的响应时间，也可以理解为触发器输出在clk上升沿到来后的时间内发生变化, 之后稳定，也可以理解输出延迟。 Tcomb: 触发器输出的变化经过组合逻辑元件所需的附加时间，也就是题目中的组合逻辑延迟 tsetup:建立时间 thold:保持时间 tclk: 时钟周期 建立时间容限：这里用容限的概念是为了数学推导方便，时间容限仅仅是一个概念，在这里我们对建立时间容限的要求是大于0，当然有的地方可能就是小于0了。 同样保持时间容限也是需要大于0的。 从图中，我们可以很清楚的看出，建立时间容限=tclk-tffpd(max)-tcomb(max)-tsetup 这里应该理解到，tffpd和tcomb都是要考虑最大值的那么根据建立时间容限>=0 推导出tsetup<=tclk-tffpd(max)-tcomb(max) 这里，我们是不是很清楚了理解了建立时间的要求是<=T-T2MAX，因为题目中没有考虑 tffpd。 同理，保持时间容限tffpd(min)+tcomb(min)-thold，这里是要取最小值，那么根据保持时间容限>=0推导出thold<=tffpd(min)+tcomb(min) 因为题目中没有考虑tffpd,而tcomb就是t2min,所以thold<=t2min。取最小值的原因就是在延时最小的情况下都应该满足保持时间。否则触发器输入无效。 在这里我们应该发现，从数学上看，虽然既有max又有min,但是thold,和tsetup都是小于最小值，因为tsetup

{时间管理}建立时间与保持时间

（时间管理）建立时间与保 持时间

建立时间和保持时间 建立时间（Tsu：setuptime）是指于时钟沿到来之前数据从不稳定到稳定所需的时间，如果建立的时间不满足要求那么数据将不能于这个时钟上升沿被稳定的打入触发器；保持时间（Th：holdtime）是指数据稳定后保持的时间，如果保持时间不满足要求那么数据同样也不能被稳定的打入触发器。建立和保持时间的简单示意图如下图1所示。 图1保持时间和建立时间的示意图 于FPGA设计的同壹个模块中常常是包含组合逻辑和时序逻辑，为了保证于这些逻辑的接口处数据能稳定的被处理，那么对建立时间和保持时间建立清晰的概念非常重要。下面于认识了建立时间和保持时间的概念上思考如下的问题。 图2同步设计中的壹个基本模型 图2为统壹采用壹个时钟的同步设计中壹个基本的模型。图中Tco是触发器的数据输出的延时；Tdelay是组合逻辑的延时；Tsetup是触发器的建立时间；Tpd为时钟的延时。如果第壹个触发器D1建立时间最大为T1max，最小为T1min，组合逻辑的延时最大为T2max，最小为T2min。问第二个触发器D2立时间T3和保持时间T4应该满足什么条件，或者是知道了T3和T4那么能容许的最大时钟周期是多少。这个问题是于设计中必须考虑的问题，只有弄清了这个问题才能保证所设计的组合逻辑的延时是否满足了要求。 下面通过时序图来分析：设第壹个触发器的输入为D1，输出为Q1,第二个触发器的输入为D2，输出为Q2； 时钟统壹于上升沿进行采样，为了便于分析我们讨论俩种情况即第壹：假设时钟的延时Tpd 为零，其实这种情况于FPGA设计中是常常满足的，由于于FPGA设计中壹般是采用统壹的系统时钟，也就是利用从全局时钟管脚输入的时钟，这样于内部时钟的延时完全能够忽略不计。这种情况下不必考虑保持时间，因为每个数据均是保持壹个时钟节拍同时又有线路的延时，也就是均是基于CLOCK的延迟远小于数据的延迟基础上，所以保持时间均能满足要求，

时空信息云平台项目总体计划

时空信息云平台项目总体计划 市测绘院 二〇一四年七月

目录 1引言 (2) 1.1编写目的 (2) 1.2背景 (2) 2项目描述 (2) 2.1项目工期 (2) 2.2项目的交付与确认 (2) 2.3产品目标 (3) 3项目组织.................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1项目组人员及职责........................................................................................... 错误!未定义书签。4项目工作任务. (3) 4.1标准规 (3) 4.2数据工程 (4) 4.3软件工程 (4) 5项目管理 (15) 5.1项目工作计划 (15) 5.1.1里程碑 (15) 5.1.2阶段划分及成果 (15) 5.1.3开发计划 (16) 5.1.4培训计划 (16) 5.2项目风险管理................................................................................................... 错误!未定义书签。 5.3项目沟通计划 (17) 5.4需求管理计划................................................................................................... 错误!未定义书签。

TDMA详解

TDMA详解 1，什么是TDMA TDMA：Time Division Multiple Access 又称时分多址。TDMA协议将时间轴化成一定的时元，每个时元划分为时隙，在每个时元内给每个网络站点分配一定数量的时隙以发射信号，而不在发射信号的时隙中则接收其他站点所发射的信号。每个网络站点均备有准确的时钟，为了实现时分多址工作，要以一指定站的时钟为基准，其他站点的时钟则预知同步，形成统一的系统时钟。 TDMA网络时隙的划分方法应根据实际的通信需求来决定。网络的时隙划分必须满足通信的实时性需求，同时也应考虑网络的效率，时隙太小网络的实时性好但是效率太低，时隙太长又不能保证通信的实时性。TDMA协议应用在对实时性要求比较高的数据通信中。性能比较稳定不存在CDMA协议（码分多址）的多址效应和远近效应。 2，TDMA系统的同步于定时 由于TDMA系统是以时间来分割来区分不同信道，通信双方只允许在规定的时隙发送和接收信号，因此在时间上同步TDMA通信系统正常工作的前提条件。 2.1位同步 在数字通信系统中，发端按照确定的时间顺序，逐个传输数据脉冲序列中的每个码元。而在接收端必须有准确的抽样判决时刻才能正确的判决所发送的码元，因此，接收端必须提供一个确定抽样判决时刻定时脉冲序列，这个定时脉冲序列的重复频率必须与发送的数码脉冲一致。同时在最佳判决时刻（称之为最佳相位时刻）对接收码元进行抽样判决。 为了得到码元的定时信号，首先要确定接收到信息数据流中是否包含有位定时的频率分量，如果存在此分量，就可以利用滤波器从信息数据流中把位定时信息提取出来。 如果基带信号为随机的二进制不归零码序列，则这种信号本身不包含位同步信号，为了获得位同步信号，需要在基带信号中插入位同步的导频信号，或者对该基带信号进行某种码型变换以得到同步信息。 实现位同步的的方法和载波同步类似，也有插入导频法和直接法两种，而在直接法中又分为滤波法和锁相法。考虑到TDMA通信系统是按时隙以突发方式传输信号的，为了迅速、准确、可靠地获得位同步信息，宜采用插入导频法而不宜采用自同步法。 插入导频法与载波同步时的插入导频法类似，它也是在基带信号频谱的零点插入所需的导频信号如图a，如果经过某种相关编码处理后的基带信号，其频谱的第一个零在?=（1/Tb）

智慧城市时空信息云平台解决方案

智慧城市时空信息云平台解决方案智慧城市地理时空信息云平台的解决方案 1. 平台建设背景 在经历改革开放 30 年后，中国的城镇化水平已经超过了47%，然而城市建设的速度远远跟不上日益涌入的人口增长速度，由此带来了一系列城市管理者必须面临四个难题:一是如何改变目前以量取胜的城市发展模式，实现以质取胜的城市发展;二是如何更有效地分配城市资源，使之实现公平与效率的平衡;另外如何更有效地管理城市的诸多方面的设施，使之保持活力;最后如何进行产业升级以创造更多的就业机会，促进地方经济的发展。在我国资源分配不均衡的现状下，需要管理者对城市资源设施进行完整、有效的监控和管理，并在此基础上对资源、设施进行合理的再分配和管理。在新一轮信息技术变革的过程中，基于信息化的良好基础和城市发展定位，依靠信息化的力量，通过城市信息化的手段，充分了解城市的各项设施状况，合理配置资源，减少浪费和重复投资，提升城市的智能化水平和城市建设档次，系统推进“智慧城市”的建设，是城市信息化发展的趋势。 城市地理时空信息平台作为“智慧城市”整体框架中一个重要的、不可缺少的基础设施，以一种更加直观的信息可视化方式表达所有事物天然俱备的位置特征信息，是建设智慧城市的关键性基础信息平台。城市地理时空信息平台通过提供基于位置的信息服务，带动个人消费、企业应用、行业应用和公共管理等领域的技术创新、业务创新和应用创新，为智慧物流、智慧交通、智能电网、智慧城市安全等各种智慧城市专业领域提供基础信息服务，是智慧城市发展的信息载体。 智慧水利 图1 城市时空信息与智慧城市

地理时空信息系统是一种采集、处理、存储、管理、分析、输出地理空间信息及其属性信息的计算机信息系统。自20世纪60年代诞生以来，系统发展迅速，应用也日趋深入和广泛，逐渐融入信息技术的主流，正成为信息产业新的增长点，是发展潜力巨大的地理信息 产业的重要组成部分之一。 目前，各国已建立了各种地理信息系统，用于测绘制图、资源管理和辅助决策等。随着信息技术的发展，由于不同行业、不同部门之间缺乏信息沟通与合作，原有系统平台之间壁垒分明，数据共享与服务共享困难，造成“信息孤岛”问题。另外，原有平台需要不断升级改造、维护，造成平台软件和硬件建设的重复和浪费。因此，如何提高城市地理时空信息系统软硬件的利用效率，加强信息共享成为智慧城市建设的研究重点。 最近发展起来的云计算技术为解决上述问题找到了新的途径。在云计算环境下，通过各种通信网络为用户提供按需即取服务。这就使得用户可以根据自身的需要特点选择相应的计算能力和存储系统。系统平台的各项功能将通过通信网络来实现，用户可以将各种平台应用部署在云计算供应商所提供的云计算平台中，以实现动态调整软件和硬件的需求。云计算因其在解决上述问题上具有的巨大优势，自诞生以来发展极为迅速。在国际上Google、亚马逊、IBM、微软和雅虎等大公司是先行者，并利用云计算技术建立了自己的云计算平台。在国内，云计算发展势头也得到广泛重视，不同类型的云平台建设的典型案例日益增多，涌现出了一系列如北京“祥云计算”、上海“云海计划”、“宁波智慧城市云平台”、中国移动“Big Cloud”等云计算项目。 目前，云计算已经广泛应用于电子商务、电子政务、信息安全、网络通信等诸”和“云存储”平台，多领域。将云计算技术和地理信息技术相结合，通过“云计算

建立时间和保持时间

建立时间和保持时间 信号经过传输线到达接收端之后，就牵涉到建立时间和保持时间这两个时序参数，Setup/Hold time 是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求，也就是它们表征了时钟边沿触发前后数据需要在锁存器的输入持续时间，是芯片本身的特性。 建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间。输入信号应提前时钟上升沿（如上升沿有效）T时间到达芯片，这个T就是建立时间Setup time.如不满足Setup time,这个数据就不能被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿，数据才能被打入触发器； 保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据也必须保持一段时间，数据保持不变以便能够稳定读取（信号在器件内部通过连线和逻辑单元时，都有一定的延时。延时的大小与连线的长短和逻辑单元的数目有关，同时还受器件的制造工艺、工作电压、温度等条件的影响。信号的高低电平转换也需要一定的过渡时间。）。如果hold time 不够，数据便不能被有效读取并转换为输出。如果数据信号在时钟边沿触发前后持续的时间分别超过建立时间和保持时间，那么这部分超过的分量分别称为建立时间裕量和保持时间裕量。 （这期间其实还涉及到竞争冒险的问题，也就是毛刺，稍后在研究，建立保持时间的存在即是触发器内部的特性又在屏蔽毛刺方面起到了一定的作用。）其实建立时间就是在脉冲信号到来时，输入信号已经稳定等待的时间； 而保持时间是信号脉冲到来后，而输入信号还没有到达下降沿的时间。 举个例子：建立时间就是你到朋友家做客去早了，但是主人还没回来，你等待的时间就是建立时间；保持时间就是进入房子后，逗留的（有效）时间。

智慧城市时空信息云平台建设研究

收稿日期：2016-09-06。项目来源：重庆市科委重大应用开发计划资助项目（cstc2014yykfC0053）。 智慧城市时空信息云平台建设研究 李?林1，李仕峰1?，梁?星1? （1.重庆市地理信息中心，重庆 401121） 摘?要：智慧城市是以信息化创新引领城市发展转型、提高城市治理能力的重要手段。时空信息云平台是智慧城市建设中重要的时空基础设施。从智慧城市时空信息云平台建设的总体架构、关键技术路线等方面探讨了平台建设的思路和方法，对基础设施、时空数据、软件平台等核心内容进行了全面分析与研究，设计了相应的技术路线，形成了一套支撑智慧城市建设的时空信息云平台建设方案。 关键词：智慧城市；时空信息；云平台；总体架构；技术路线中图分类号：P208 文献标志码：B 文章编号：1672-4623（2016）12-0007-04 国家测绘地理信息局自2006年开始推进“数字城市”建设以来，全国共333个地级市、380多个县级市开展了相关工作，建设成果惠及国土、规划、房产、公安、消防、环保、卫生等众多领域，为科学决策、城市信息化建设和社会公众服务等方面提供了全面的信息服务[1-2]。然而，随着科技的不断进步和应用需求的快速变化，特别是云计算、物联网、大数据和移动互联网的快速发展，对原来的地理信息服务平台提出了更高的要求，比如用户体验、数据实时性、移动应用等。与此同时，“智慧地球”、“智慧城市”等概念的提出也为地理信息服务平台的升级提供了契机。2015年政府工作报告中明确提出了“要提升城镇规划建设水平，发展智慧城市，保护和传承历史、地域文化，坚决治理污染、拥堵等城市病，让出行更方便、环境更宜居。” 2014年，国家发展和改革委员会、工业和信息化部等八部委联合发布了《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，以促进智慧城市健康发展。在八部委的工作协调分工中明确说明了测绘地理信息行业负责时空信息云平台建设，作为智慧城市建设的基础设施，为其他行业部门的建设提供空间信息支撑。 与此同时，随着应用的不断深入，数字城市阶段的地理信息公共服务平台体现出一些不足之处，比如数据应用内容单一、共享方式单一、实时数据稀缺、运行维护工作量大等[3-4]，从应用角度也对时空信息云平台的建设提出明确需求。基于此，本文从智慧城市时空信息云平台建设的总体架构、实施技术路线等方面探讨平台建设的思路和方法，为下一步全面开展智慧城市建设提供可参考的方案，为智慧城市建设作技术积累。 1?时空信息云平台架构设计 1.1?建设目标 与数字城市地理空间框架相比，时空信息云平台建设应实现以下6个转变： 1）传统架构到云架构。基础设施按照云架构方式建立云化计算资源池，以支撑平台成果的云架构部署和应用，提供按需弹性计算和宿主环境服务。 2）空间数据到时空数据。数据内容不只包含空间数据，还应包含政务管理和社会公众服务所需的公共信息，比如人口、经济、法人等数据。在数据形态上对数据成果进行序列化处理，形成时空数据。 3）通用平台到个性平台。软件平台要从提供通用、共性的服务转变到提供个性化、按需变化的服务，比如，平台能根据用户的行业特征提供特定的数据和功能服务组合，并根据应用情况动态调配服务资源。 4）线下交换到协同共享。共享方式上，改变过去由平台线上集中分发服务、线下离线数据拷贝的方式，建立面向业务数据的协同共享数据交换体系，实现业务数据与时空数据的整合应用。 5）信息服务到知识服务。服务模式上，改变仅提供空间数据服务的方式，转为提供基于大数据分析挖掘后的增值知识服务，比如地理分析模型，经济分析模型等。 6）桌面端到泛在终端。应用方式上，从桌面端应用向泛在终端转变，从数据形式、服务接口、用户界面等方面全方位支撑泛在终端应用。1.2?总体架构 智慧城市时空信息云平台基于云计算技术搭建，

关于时钟周期建立时间、保持时间的讨论

FPGA论坛https://www.sodocs.net/doc/4b12787120.html, 题目：时钟周期为T，触发器D1的建立时间最大为T1max，最小为T1min。组合逻辑电路最大延迟为T2max，最小为T2min。问：触发器D2的建立时间T3和保持时间T4应满足什么条件？ 首先说下建立时间和保持时间的定义。 建立时间（setup time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器；保持时间（hold time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间，如果保持时间不够，数据同样不能被打入触发器。 Tffpd：触发器输出的响应时间，也就是触发器的输出在clk时钟上升沿到来之后多长的时间内发生变化并且稳定，也可以理解为触发器的输出延时。 Tcomb：触发器的输出经过组合逻辑所需要的时间，也就是题目中的组合逻辑延迟。 Tsetup：建立时间 Thold：保持时间 Tclk：时钟周期 建立时间容限：相当于保护时间，这里要求建立时间容限大于等于0。 保持时间容限：保持时间容限也要求大于等于0。 由上图可知，建立时间容限＝Tclk-Tffpd(max)-Tcomb(max)-Tsetup，根据建立时间容限≥0，也就是Tclk-Tffpd(max)-Tcomb(max)-Tsetup≥0，可以得到触发器D2的Tsetup≤Tclk-Tffpd(max)-Tcomb(max)，由于题目没有考虑Tffpd，所以我们认为Tffpd＝0，于是得到Tsetup≤T-T2max。

由上图可知，保持时间容限+Thold＝Tffpd(min)+Tcomb(min)，所以保持时间容限＝Tffpd(min)+Tcomb(min)-Thold，根据保持时间容限≥0，也就是 Tffpd(min)+Tcomb(min)-Thold≥0,得到触发器D2的Thold≤Tffpd(min)+Tcomb(min)，由于题目没有考虑Tffpd，所以我们认为Tffpd＝0，于是得到Thold≤T2min。关于保持时间的理解就是，在触发器D2的输入信号还处在保持时间的时候，如果触发器D1的输出已经通过组合逻辑到达D2的输入端的话，将会破坏D2本来应该保持的数据。 关于建立时间、保持时间的讨论 2007-09-28 16:09 时钟周期为T,触发器D1的时钟沿到来到触发器Q变化的时间Tco（CLK--Q）最大为 T1max,最小为T1min,逻辑组合电路的延迟时间最大为T2max，最小为T2min，问触发器D2的建立时间和保持时间。 最终答案：T3setup

智慧城市时空信息云平台项目设计书

智慧城市时空信息云平台建设 项目设计书

目录 1. 前言 (1) 2. 杭州智慧城市建设的背景 (1) 2.1 智慧城市的发展现状与趋势 (1) 2.1.1 智慧城市的发展现状 (1) 2.1.2 智慧城市的发展趋势 (2) 2.2 杭州市相关“十二五”规划要点 (4) 2.2.1 杭州市国民经济和社会发展“十二五”规划要点 (4) 2.2.2 杭州市“十二五”信息化发展规划要点 (4) 2.2.3 杭州市“十二五”高新技术产业发展规划要点 (5) 2.2.4 杭州市“十二五”战略性新兴产业发展规划要点 (5) 2.3 杭州智慧城市建设的信息化基础 (6) 2.3.1 城市信息化基础设施 (6) 2.3.2 “数字城市”基础 (7) 2.3.3 “平安城市”基础 (7) 2.4 杭州智慧城市建设的组织基础 (8) 2.5 杭州智慧城市建设的产业基础 (8) 2.5.1 产业特点及基础 (8) 2.5.2物联网技术成果基础 (9) 3. 杭州智慧城市建设的指导思想与目标任务 (10) 3.1 指导思想 (10) 3.2 建设原则 (10) 3.3 发展远景 (11) 3.4 建设目标 (11) 3.5 建设任务 (12) 3.6 智慧城市可持续性发展的思路 (13) 4. 杭州智慧城市总体架构规划 (13)

4.1 杭州智慧城市总体框架 (13) 4.2 杭州智慧城市技术架构 (14) 5. 杭州智慧城市应用体系规划 (16) 5.1应用推进的预期目标与考核指标 (16) 5.1.1应用推进的预期目标 (16) 5.1.2应用推进的考核指标 (16) 5.2应用体系架构 (17) 5.3 应用体系规划 (17) 5.3.1 基础设施领域规划 (17) 5.3.2 资源环境领域规划 (20) 5.3.3 社会民生领域规划 (22) 5.3.4 产业经济领域规划 (25) 5.3.5 城市管理领域规划 (27) 5.4 应用体系建设的保障措施 (29) 6. 杭州智慧城市运行体系规划 (29) 6.1 运行体系的预期目标与考核指标 (29) 6.1.1 资金准时准量 (29) 6.1.2 建设保质保量 (29) 6.1.3 运维周到全面 (29) 6.1.4 运行体系的考核指标 (30) 6.2 运行体系架构 (32) 6.2.1 杭州智慧城市运行总体组织架构 (32) 6.2.2 杭州智慧城市运行分项组织架构 (34) 6.3 运行体系规划 (35) 6.3.1 项目融资规划 (35) 6.3.2 项目实施规划 (39) 6.3.3 运行维护规划 (40) 6.4 运行体系建设的保障措施 (40) 6.4.1 加强组织领导与工作协调 (41) 6.4.2 完善智慧城市建设法规和政策 (41)

时空大大数据中心及信息云平台建设方案设计

市时空大数据中心及信息云平台 建 设 方 案

目录 1 项目概述 (1) 1.1 项目名称 (1) 1.2 项目期限 (1) 1.3 项目建设目标 (1) 1.4 项目建设容 (1) 2 项目单位概况 (4) 2.1 项目建设单位 (4) 2.2 项目实施单位 (4) 3 项目背景分析 (5) 3.1 建设背景 (5) 3.1.1 机构改革背景 (5) 3.1.2 信息化快速发展背景 (5) 3.1.3 政策背景 (6) 3.2 现状分析 (6) 3.2.1 国土与规划数据资源现状 (6) 3.2.2 数据管理现状分析 (7) 3.2.3 基础设施现状 (8) 3.3 项目建设意义 (9) 4 需求分析 (11) 4.1 目标分析 (11) 4.2 用户分析 (11) 4.3 业务需求分析 (13) 4.4 功能需求分析 (14) 4.5 数据需求分析 (15) 5 总体设计方案 (17) 5.1 建设思路 (17) 5.2 建设原则 (18) 5.3 建设依据 (19)

5.3.2 技术依据 (20) 5.4 总体设计 (22) 5.4.1 项目逻辑构架 (22) 5.4.2 项目技术架构 (23) 5.4.3 项目应用架构 (25) 5.4.4 项目部署架构 (26) 5.4.5 项目部关系 (28) 5.4.6 项目安全设计 (30) 6 项目建设方案 (31) 6.1 时空大数据中心建设 (31) 6.1.1 资源汇聚 (31) 6.1.2 空间处理 (34) 6.1.3 数据引擎 (39) 6.1.4 分布式管理系统开发 (42) 6.2 时空信息云平台建设 (47) 6.2.1 通用化平台 (48) 6.2.2 专业化平台 (65) 6.2.3 个性化平台 (76) 6.3 专题应用系统建设 (76) 6.3.1 智慧耕地管理 (77) 6.3.2 不动产权籍管理 (79) 6.3.3 国土空间规划实施监测评估 (83) 6.3.4 综合执法管理 (85) 6.4 支撑系统建设 (88) 6.4.1 总体框架 (88) 6.4.2 支撑系统建设原则 (90) 6.4.3 支撑系统云架构设计 (90) 7 项目组织管理与培训 (96)

建立时间和保持时间的关系详解

建立时间和保持时间的关系详解 时钟是整个电路最重要、最特殊的信号，系统内大部分器件的动作都是在时钟的跳变沿上进行, 这就要求时钟信号时延差要非常小, 否则就可能造成时序逻辑状态出错；因而明确FPGA设计中决定系统时钟的因素，尽量较小时钟的延时对保证设计的稳定性有非常重要的意义。 建立时间与保持时间 建立时间（Tsu：set up time）是指在时钟沿到来之前数据从不稳定到稳定所需的时间，如果建立的时间不满足要求那么数据将不能在这个时钟上升沿被稳定的打入触发器；保持时间（Th：hold time）是指数据稳定后保持的时间，如果保持时间不满足要求那么数据同样也不能被稳定的打入触发器。建立与保持时间的简单示意图如下图1所示。 图1 保持时间与建立时间的示意图 在FPGA设计的同一个模块中常常是包含组合逻辑与时序逻辑，为了保证在这些逻辑的接口处数据能稳定的被处理，那么对建立时间与保持时间建立清晰的概念非常重要。下面在认识了建立时间与保持时间的概念上思考如下的问题。举一个常见的例子。

图2 同步设计中的一个基本模型 图2为统一采用一个时钟的同步设计中一个基本的模型。图中Tco是触发器的数据输出的延时；Tdelay是组合逻辑的延时；Tsetup是触发器的建立时间；T pd为时钟的延时。如果第一个触发器D1建立时间最大为T1max，最小为T1min，组合逻辑的延时最大为T2max，最小为T2min。问第二个触发器D2立时间T3与保持时间T4应该满足什么条件，或者是知道了T3与T4那么能容许的最大时钟周期是多少。这个问题是在设计中必须考虑的问题，只有弄清了这个问题才能保证所设计的组合逻辑的延时是否满足了要求。 下面通过时序图来分析：设第一个触发器的输入为D1，输出为Q1,第二个触发器的输入为D2，输出为Q2； 时钟统一在上升沿进行采样，为了便于分析我们讨论两种情况即第一：假设时钟的延时Tpd为零，其实这种情况在FPGA设计中是常常满足的，由于在FPGA 设计中一般是采用统一的系统时钟，也就是利用从全局时钟管脚输入的时钟，这样在内部时钟的延时完全可以忽略不计。这种情况下不必考虑保持时间，因为每个数据都是保持一个时钟节拍同时又有线路的延时，也就是都是基于CLOCK 的延迟远小于数据的延迟基础上，所以保持时间都能满足要求，重点是要关心建立时间，此时如果D2的建立时间满足要求那么时序图应该如图3所示。 从图中可以看出如果： T-Tco-Tdelay>T3 即： Tdelay< T-Tco-T3