隨著計算機運算速度的提高和計算機網絡的發展,基于離散對數問題和大整數因子分解問題的數字簽名算法越來越不能滿足信息安全的需要。為了滿足信息安全的要求,安全性依賴于橢圓曲線離散對數困難問題(ECDLP)的橢圓曲線密碼體制是當前密碼學界研究的熱點之一。現有的求解ECDLP的算法都是全指數時間復雜度的算法。由于專用集成電路具有速度快、性能好、安全性高等優勢,使得采用專用集成電路來實現橢圓曲線密碼體制己成為主要趨勢。因此,本課題著眼于應用,針對基于橢圓曲線數字簽名算法的FPGA實現進行了較為深入的探討與研究。 本課題從實際應用的需要出發,以初等數論、有限域理論、數字簽名技術和橢圓曲線理論為依據,確定了如下基于橢圓曲線數字簽名算法的硬件實現方案:首先,對實現基于橢圓曲線數字簽名算法所需的算法和技術進行了剖析和系統設計。然后,按照層次化、模塊化的設計思想,在Xinlinx公司的ISE 7.1工具中,采用硬件描述語言VHDL作為設計輸入,對各運算器和控制模塊進行電路設計;采用Menter公司的ModelSim SE 6.2b工具對之進行功能仿真,以保證底層設計的正確性。最后,在確保每個模塊的設計正確的前提下,完成電路的總體設計,再進行總體設計的仿真與測試。 本課題對Schnorr數字簽名算法的改進,實現了比未改進前的Schnorr數字簽名算法平均節省三分之一的運行時間。對基于橢圓曲線數字簽名算法的設計也獲得了良好的指標:產生簽名只需要1ms多的時間,驗證簽名也需要不到3ms。本課題的研究對實現電子交易安全方面有重要的作用,尤其是在密鑰分配、電子貨幣、電子證券、電子商務和電子政務等領域都有重要的應用價值,其成果具有廣泛的應用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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把單片機說成是電子信息類專業最重要的一門課程一點也不為過,你在街上看到的廣告彩燈、煙花表演、紅綠燈、自動開關門這些都可以用單片機實現
上傳時間: 2013-08-02
上傳用戶:christopher
在過去的十幾年間,FPGA取得了驚人的發展:集成度已達到1000萬等效門、速度可達到400~500MHz。隨著FPGA的集成度不斷增大,在高密度FPGA中,芯片上時鐘的分布質量就變得越來越重要。時鐘延時和時鐘相位偏移已成為影響系統性能的重要因素。現在,解決時鐘延時問題主要使用時鐘延時補償電路。 為了消除FPGA芯片內的時鐘延時,減小時鐘偏差,本文設計了內置于FPGA芯片中的延遲鎖相環,采用一種全數字的電路結構,將傳統DLL中的用模擬方式實現的環路濾波器和壓控延遲鏈改進為數字方式實現的時鐘延遲測量電路,和延時補償調整電路,配合特定的控制邏輯電路,完成時鐘延時補償。在輸入時鐘頻率不變的情況下,只需一次調節過程即可完成輸入輸出時鐘的同步,鎖定時間較短,噪聲不會積累,抗干擾性好。 在Smic0.18um工藝下,設計出的時鐘延時補償電路工作頻率范圍從25MHz到300MHz,最大抖動時間為35ps,鎖定時間為13個輸入時鐘周期。另外,完成了時鐘相移電路的設計,實現可編程相移,為用戶提供與輸入時鐘同頻的相位差為90度,180度,270度的相移時鐘;時鐘占空比調節電路的設計,實現可編程占空比,可以提供占空比為50/50的時鐘信號;時鐘分頻電路的設計,實現頻率分頻,提供1.5,2,2.5,3,4,5,8,16分頻時鐘。
上傳時間: 2013-07-06
上傳用戶:LouieWu
隨著計算機和信息技術的飛速發展,信息的安全性越來越受到人們的重視。敏感信息的電子化在使用戶得到便利的同時,數據、資源免泄漏也成為了人們必須注意的一個大隱患。在這個信息全球化的時代,病毒、黑客、電子竊聽欺騙、網絡攻擊都是人們所必須面對的重大問題。出于這種需要,加密自然吸引了人們的注意力,而傳統的軟件加密技術已經越來越不能滿足信息安全對運算速度和系統安全性的需求,硬件設施的開發顯示出其重要性,硬件加密模塊的地位也越來越重要。但其安全性仍存在著一定的問題,對安全性研究仍是不可放松的一個重要問題。 本文介紹了目前幾種流行加密算法及標準,并對典型的公鑰密碼標準RSA進一步說明。RSA算法可以進行數字簽名、數據加/解密,將其應用于數據安全領域具有很大的意義。針對于目前硬件加解密相對于軟件加解密的種種優勢,論文重點研究RSA算法的基于硬件FPGA的設計實現方案。FPGA是近幾年的超大規模集成電路設計的焦點,其速度及成本等都占有一定的優勢。對RSA算法的FPGA設計,論文主要研究兩方面的內容:密鑰生成部分中的素數檢測問題和加/解密算法中關鍵瓶頸--大數模乘及模冪運算。并進行了軟硬件的仿真、驗證與測試。論文對RSA設計模塊的可應用領域之一--智能卡及其安全性做了簡單的介紹,并對論文所研究實現的模塊在其中的應用進行了說明,從而體現了其實際應用價值。
上傳時間: 2013-07-06
上傳用戶:juyuantwo
信號與信息處理是信息科學中近幾年來發展最為迅速的學科之一,隨著片上系統(SOC,System On Chip)時代的到來,FPGA正處于革命性數字信號處理的前沿。基于FPGA的設計可以在系統可再編程及在系統調試,具有吞吐量高,能夠更好地防止授權復制、元器件和開發成本進一步降低、開發時間也大大縮短等優點。然而,FPGA器件是基于SRAM結構的編程工藝,掉電后編程信息立即丟失,每次加電時,配置數據都必須重新下載,并且器件支持多種配置方式,所以研究FPGA器件的配置方案在FPGA系統設計中具有極其重要的價值,這也給用于可編程邏輯器件編程的配置接口電路和實驗開發設備提出了更高的要求。 本論文基于IEEE1149.1標準和USB2.0技術,完成了FPGA配置接口電路及實驗開發板的設計與實現。作者在充分理解IEEE1149.1標準和USB技術原理的基礎上,針對Altcra公司專用的USB數據配置電纜USB-Blaster,對其內部工作原理及工作時序進行測試與詳細分析,完成了基于USB配置接口的FPGA芯片開發實驗電路的完整軟硬件設計及功能時序仿真。作者最后進行了軟硬件調試,完成測試與驗證,實現了對Altera系列PLD的配置功能及實驗開發板的功能。 本文討論的USB下載接口電路被驗證能在Altera的QuartusII開發環境下直接使用,無須在主機端另行設計通信軟件,其兼容性較現有設計有所提高。由于PLD(Programmable Logic Device)廠商對其知識產權嚴格保密,使得基于USB接口的配置電路應用受到很大限制,同時也加大了自行對其進行開發設計的難度。 與傳統的基于PC并口的下載接口電路相比,本設計的基于USB下載接口電路及FPGA實驗開發板具有更高的編程下載速率、支持熱插拔、體積小、便于攜帶、降低對PC硬件傷害,且具備其它下載接口電路不具備的SignalTapII嵌入式邏輯分析儀和調試NiosII嵌入式軟核處理器等明顯優勢。從成本來看,本設計的USB配置接口電路及FPGA實驗開發板與其同類產品相比有較強的競爭力。
上傳時間: 2013-06-07
上傳用戶:2525775
超聲檢測(UT)是一種常用的無損檢測方法,在無損檢測領域占據著極其重要的地位。盡管國內已經出現了一些超聲檢測的儀器,但是大部分價格比較昂貴,而且系統的開放程度不足,不利于實驗或檢測人員進行維修或者擴展。因此,開發...
上傳時間: 2013-06-10
上傳用戶:大三三
FPGA布局算法和軟件位于工藝映射和布線之間,是一個承上啟下的階段,對最終的布通率和時序都有著重要的影響。 本論文的工作之一便是研究旨在提高布通率的布局算法。在研究了國內外裝箱和布局算法的基礎上,本文提出了一種新的結合了裝箱的布局算法框架,并稱之為"低溫交替改善的"布局算法。其基本思想是,在模擬退火的低溫階段交替的優化裝箱和布局。本文給了基于學術界標準布局布線軟件VPR的一個軟件實現,并且提出了低溫的判定條件以及一種新的選擇待交換邏輯單元的方法。采用三種不同的裝箱算法作為布局輸入,基于VPR的低溫交替改善的布局算法實現,在布通率上,比VPR分別提高了21.3%、15.5%、10.7%。而帶來的平均額外時間開銷不到20%。 FPGA布局軟件實現對整個FPGA CAD流程的運行效率,算法的可擴展性也有著不可忽視的影響。現代FPGA有著多樣而復雜的邏輯和布線資源。而學術界的布局軟件'VPR所面向的FPGA卻只能處理十分簡單的FPGA結構,對于宏、總線、多時鐘等實際應用中很重要的部分都沒有考慮。本文提出了"邏輯單元層"的概念,用具有特定幾何結構的邏輯單元層來統一處理多種類型的邏輯資源。針對相對位置約束在現代FPGA布局軟件中的重要地位,我們提出了一種處理相對位置約束的方法。這些討論均已經在面向Xilinx SpartanⅡ芯片布局的原型系統中得到了實現,初步證實了這些方法的可擴展性和實用性。
上傳時間: 2013-06-21
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FPGA(Field Programmable Gate Arrays)是目前廣泛使用的一種可編程器件,FPGA的出現使得ASIC(Application Specific Integrated Circuits)產品的上市周期大大縮短,并且節省了大量的開發成本。目前FPGA的功能越來越強大,滿足了目前集成電路發展的新需求,但是其結構同益復雜,規模也越來越大,內部資源的種類也R益豐富,但同時也給測試帶來了困難,FPGA的發展對測試的要求越來越高,對FPGA測試的研究也就顯得異常重要。 本文的主要工作是提出一種開關盒布線資源的可測性設計,通過在FPGA內部加入一條移位寄存器鏈對開關盒進行配置編程,使得開關盒布線資源測試時間和測試成本減少了99%以上,而且所增加的芯片面積僅僅在5%左右,增加的邏輯資源對FPGA芯片的使用不會造成任何影響,這種方案采用了小規模電路進行了驗證,取得了很好的結果,是一種可行的測試方案。 本文的另一工作是采用一種FPGA邏輯資源的測試算法對自主研發的FPGA芯片FDP250K的邏輯資源進行了嚴格、充分的測試,從FPGA最小的邏輯單元LC開始,首先得到一個LC的測試配置,再結合SLICE內部兩個LC的連接關系得到一個SLICE邏輯單元的4種測試配置,并且采用陣列化的測試方案,同時測試芯片內部所有的邏輯單元,使得FPGA內部的邏輯資源得完全充分的測試,測試的故障覆蓋率可達100%,測試配置由配套編程工具產生,測試取得了完滿的結果。
上傳時間: 2013-06-29
上傳用戶:Thuan
單片機多功能調試助手一款集串口/USB/網絡調試、進制轉換、字模與數碼管字型碼制作、常用校驗值計算、UNICODE碼轉換、位圖輸出C文件等眾多功能于一身的綜合型調試軟件,最值得慶幸的是該軟件會一直保持更新,并支持在線升級功能,這樣大家手頭上的單片機多功能調試助手總是最新的! 單片機多功能調試助手與其他調試軟件有什么優勢: 1) 一直保持為單文件狀態,不會因為需要保存配置信息而創建其他其他文件,所以該軟件非常容易攜帶。 2) 一直體貼著開發者,所有重要的配置在關閉該軟件時將會得到保存,重啟軟件后會重新導入以前的配置信息,免去重復選擇或填入數據的操作。 3) 集成了串口/USB/網絡調試功能,并在串口/USB/網絡調試的過程中,該軟件提供了監視和多項發送功能。通過使用監視端口的功能就可以清晰地分辨出發送與接收的數據的順序;通過使用多項發送功能就可以省去重復刪除或填寫待發送數據的步驟。 4) 在線升級功能是該軟件的最得意之處,理所當然地也是開發者最倍受關注的功能。
上傳時間: 2013-08-01
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軟件通信體系架構(SCA)可以實現一個具有開放性、標準化、模塊化的通用軟件無線電平臺,從而使軟件無線電平臺的成本得到顯著降低,應用靈活性得到極大增強。雖然SCA通過CORBA機制很好地解決了通用處理器設備波形組件的互連互通和可移植問題,但是這種機制不能很好地適用于FPGA這種專用處理器。隨著FPGA處理性能的不斷提升,它在SCA系統中的作用越來越突出。因此,如何在SCA系統中很好地集成FPGA波形,如何提高FPGA波形的可移植性就成為當前軟件無線電研究領域中一個非常重要的研究課題。 論文首先通過對現有的旨在解決FPGA波形可移植性的協議和規范進行了研究,深入分析了它們的優缺點。接下來對MHAL規范、CP289協議、OCP接口規范中的方法加以融合和優化,提出了新的FPGA可移植波形結構。這個結構既為FPGA波形設計了標準的通信接口,又實現了波形應用的分離,同時還通過OCP接口實現了波形組件運行環境的標準化,真正實現了波形的可移植。 其次,論文根據提出的波形結構,結合CP289協議中的操作要求,在原本過于簡單的MHAL消息格式的基礎上進行了細化,同時具體給出了MHAL消息封裝結構和MHAL消息解析結構的處理流程,實現了FPGA波形在SCA系統中的標準通信。論文通過對CP289協議的深入研究,結合實際工程應用,提出了具體化的容器結構,并進一步進行了容器中組件控制模塊、互連模塊和本地服務模塊的設計,實現了波形應用的分離。論文以OCP規范為基礎,依據CP289協議中對組件接口的約束,設計了幾種典型的組件OCP接口,使得波形組件設計與系統實現相分離,并真正實現了波形運行環境的標準化。 最后,論文根據所設計的波形結構和組件接口設計了一個FPGA驗證波形,通過波形的實現,證明FPGA波形組件可以像GPP波形組件一樣可加載、可裝配、可部署、可裝配,驗證了論文所設計的FPGA波形是與SCA兼容的。另外,通過對波形組件移植試驗,驗證了所設計的波形結構和組件接口能夠為波形組件提供很好的可移植性。
上傳時間: 2013-04-24
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