引言
1 多模态生理信息采集技术
1.1 多模态神经生理信号特点
(1）异步性
(2）微弱性
1.2 基于同步CPU的神经生理信号采集
1.2.1 同步电路原理
1.2.2 同步采集方案
1.3 基于PPU的异步多模态生理信息采集
1.3.1 异步采集理论
1.3.2 异步电路原理
1.3.3 多模态生理信息异步采集方案
2 异步生理计算芯片
2.1 异步设计方法
2.2 异步芯片架构
2.2.1 脉冲神经网络
2.2.2 被动生理信号传感器
2.2.3 RISC-V核及外设接口
2.2.4 芯片性能
2.3 异步生理计算芯片特性
(1）低功耗
(2）高精度时序
(3）抗干扰
(4）高性能计算
3 异步生理计算芯片应用
4 结束语
文章摘要:心理生理计算目前主要基于同步芯片的神经生理信号采集技术进行分析研究，而人体神经生理活动表征具有异步属性，同步采集技术无法精准、实时和高效地刻画人体神经生理信号活动规律。如何低功耗、低冗余、实时精准地采集异步多模态神经生理信号成为心理生理计算首要解决的难题。针对这一难题，本文以研究微观神经生理活动规律和宏观心理生理活动为目的，解决异步多模态生理信息采集方案和相匹配的被动生理信号传感技术的设计难点，设计研发了首款异步生理信号处理芯片，该芯片具备低功耗、高精度时序、高性能计算和抗干扰的特点。最后展望了该芯片在脑科学和类脑计算领域的应用前景。
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