隨著科學技術的發展,指紋識別技術被廣泛應用到各種不同的領域。對于一般的指紋識別系統,其設計要求具有很高的實時性和易用性,因此識別算法應該具有較低的復雜度,較快的運算速度,從而滿足實時性的要求。所以有必要根據不同的識別算法采用不同的實現平臺,使得指紋識別系統具有較高的可靠性、實時性、有效性等性能要求。 SOPC片上可編程系統和嵌入式系統是當前電子設計領域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera.公司開發的一種采用流水線技術、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入到FPGA內部,與用戶自定義邏輯組建成一個基于FPGA的片上專用系統。 本文在綜合考慮各種應用情況的基礎上,以網絡技術、數據庫技術、指紋識別技術和嵌入式系統技術為理論基礎,提出了一種有效可行的系統架構方案。對指紋識別技術中各個環節的算法和原理進行了深入研究,合理的改進了部分指紋識別算法;同時為了提高系統的實時性,采用NiosⅡ嵌入式處理器和FPGA硬件模塊實現指紋圖像處理主要算法。論文主要包括以下幾個方面: 1、對指紋圖像預處理、特征提取和特征匹配算法原理進行闡述,同時改進了指紋圖像的細化算法,提高了算法的性能,并設計了一套實用的指紋特征數據結構; 2、針對指紋圖像預處理模塊,包括圖像的歸一化、頻率提取、方向提取以及方向濾波,采用基于FPGA的硬件電路的方式實現。實驗結果表明,在保證系統誤識率較低、可靠性高的基礎上,大大提高了系統的執行速度; 3、改變了傳統的單枚指紋識別方法,提出采用多枚指紋唯一標識身份,大大降低了識別系統的誤識率; 4、改進了傳統的基于三角形匹配中獲取基準點的方法,同時結合可變界限盒思想進行指紋特征匹配。 5、結合COM+技術、數據庫技術和網絡技術,開發了后臺指紋特征匹配服務系統,實現了嵌入式指紋識別系統同數據庫的實時信息交換。 實驗結果表明,本文所提出的系統構架方案有效可行,基于FPGA的自動指紋識別系統在速度、功耗、擴展性等方面具有獨特的優勢,擁有廣闊的發展前景。
上傳時間: 2013-04-24
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偽隨機序列 (Pseudo-Random Sequence,PRS)廣泛應用于密碼學、擴頻通信、雷達、導航等領域,其設計和分析一直是國際上的研究熱點。混沌序列作為一種性能優良的偽隨機序列,近年來受到越來越多的關注。尋找一種性能更為良好的混沌偽隨機序列(ChaosPseudo Random Sequence,CPRS)并且完成其硬件實現,在理論研究與工程應用上都是十分有價值的。基于切延遲橢圓反射腔映射混沌系統(Tangent-Delay Ellipse Reflecting Cavity map System,TD-ERCS)已被理論分析和測試證明具有良好的密碼學性質。本文介紹了一種基于TD-ERCS構造偽隨機序列發生器 (Pseudo Random SequenceGenerator,PRSG)的新方法;并基于這種方法,提出了以現場可編程門陣列 (Field Programmable Gate Array,FPGA)為平臺的硬件設計實現方案,采用硬件描述語言 (VHSIC Hardware DescriptionLanguage,VHDL )完成了整個系統的設計,通過了仿真與適配,完成了硬件調試;詳細地論述了系統總體框架及內部模塊設計,重點介紹了TD-ERCS算法實現單元的設計,并在系統中設計加入了異步串行接口,完善了整個系統的模塊化,可使系統嵌入到現有的各類密碼系統與設備中;基于FDELPHI編程環境,完成了計算機應用軟件的設計,為使用基于TD-ERCS開發的PRSG硬件產品提供了人機交互界面,也為分析與測試硬件系統產生的CPRS提供了方便;同時依據美國國家標準與技術研究院 (National Institute of Standards andTechnology,NIST)提出的偽隨機序列性能指標,對軟件與硬件系統產生的CPRS進行了標準測試,軟件方法所得序列各項性能指標完全合格,硬件FPGA所得序列僅三項測試未能通過,其原因有待進一步研究。
上傳時間: 2013-06-20
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采用現場可編程門陣列(FPGA)可以快速實現數字電路,但是用于生成FPGA編程的比特流文件的CAD工具在編制大規模電路時常常需要數小時的時間,以至于許多設計者甚至通過在給定FPGA上采用更多的資源,或者以犧牲電路速度為代價來提高編制速度。電路編制過程中大部分時間花費在布線階段,因此有效的布線算法能極大地減少布線時間。 許多布線算法已經被開發并獲得應用,其中布爾可滿足性(SAT)布線算法及幾何查找布線算法是當前最為流行的兩種。然而它們各有缺點:基于SAT的布線算法在可擴展性上有很大缺陷;幾何查找布線算法雖然具有廣泛的拆線重布線能力,但當實際問題具有嚴格的布線約束條件時,它在布線方案的收斂方面存在很大困難。基于此,本文致力于探索一種能有效解決以上問題的新型算法,具體研究工作和結果可歸納如下。 1、在全面調查FPGA結構的最新研究動態的基礎上,確定了一種FPGA布線結構模型,即一個基于SRAM的對稱陣列(島狀)FPGA結構作為研究對象,該模型僅需3個適合的參數即能表示布線結構。為使所有布線算法可在相同平臺上運行,選擇了美國北卡羅來納州微電子中心的20個大規模電路作為基準,并在布線前采用VPR399對每個電路都生成30個布局,從而使所有的布線算法都能夠直接在這些預制電路上運行。 2、詳細研究了四種幾何查找布線算法,即一種基本迷宮布線算法Lee,一種基于協商的性能驅動的布線算法PathFinder,一種快速的時延驅動的布線算法VPR430和一種協商A
上傳時間: 2013-05-18
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嵌入式系統組成的核心部件是各種類型的嵌入式處理器/DSP。隨著嵌入式系統不斷深入到人們 生活中的各個領域,嵌入式處理器也進而得到前所未有的飛速發展。目前據不完全統計,全世界嵌入 式處理器/DSP 的品種總量已經超過1500 多種,流行體系結構也有近百個系列,現在幾乎每個半導 體制造商都生產嵌入式處理器/DSP,越來越多的公司有自己的處理器/DSP 設計部門。 嵌入式微處理器技術的基礎是通用計算機技術。現在許多嵌入式處理器也是從早期的PC 機的 應用發展演化過來的,如早期PC 諸如TRS-80、Apple II 和所用的Z80 和6502 處理器,至今 仍為低端的嵌入式應用。在應用中,嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優 點。嵌入式處理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM 等系列。
上傳時間: 2013-07-15
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隨著嵌入式技術和網絡技術的發展,通過嵌入Web服務器來管理和控制設備成為嵌入式設備管理的一種發展趨勢。越來越多的嵌入式系統將Web服務器引入其中,可方便有效地管理這些掛接在網絡上的嵌入式設備,用戶可以使用瀏覽器通過互聯網來控制它們。本文所設計的嵌入式Web服務器就是基于HTTP協議和TCP/IP協議上的一種界面友好的Web服務器。 本文首先介紹了嵌入式Web系統的基本概念、歷史和發展狀況,同時闡述了設計及實現嵌入式Web服務器的關鍵技術和相關的理論基礎。然后介紹了本系統的軟硬件開發平臺及其建立:選擇了一款具有優秀網絡性能并且開源的操作系統—uClinux,為其在宿主機上搭建開發和編譯環境,并介紹了如何進行內核配置;確定使用以S3C44BOX為處理器的開發平臺為系統硬件平臺,并提出了嵌入式Web服務器的實現方案。本系統在boa服務器的基礎上實現了動態Web技術,完成了真正的人機交互功能,用戶可以通過Web瀏覽器監控嵌入式設備。為了實現用戶對嵌入式產品數據進行更有效的管理,在基于ARM的嵌入式Web服務器中內嵌一小型數據庫sqlite,用戶能夠借此在嵌入式產品中方便地插入、刪除或修改數據,在服務器端應用程序中調用數據庫提供的API函數完成服務器對數據庫的訪問與更新,進一步擴展嵌入式Web服務器的功能。為了使所設計的嵌入式Web服務器能動態保存少量的數據,本文對uClinux系統進行了適當的改動,實現了一個可讀寫的文件系統,使JFFS2文件系統在嵌入式Web服務器中得到應用。文章最后將該嵌入式Web服務器應用于智能家居管理,給出了智能家居管理數據庫的設計及實現,并探討了該嵌入式Web服務器潛在的應用前景。
上傳時間: 2013-07-29
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自上個世紀九十年代以來,我國著名學者、現中國科學院院士、清華大學陳難先教授等人使用無窮級數的Mobius反演公式解決了一系列重要的物理學中的逆問題,開創了應用、推廣數論中的Mobius變換解決物理學中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年當時就得到了世界著名的《NATURE》雜志的高度評價。 華僑大學蘇武潯教授等則把Mobius變換的方法應用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對稱方波和三角波等)的傅立葉級數的逆變換運算,得到正、余弦函數及一般周期信號的各種常用波形的信號展開;并求得了與各種常用波形信號函數族相正交的函數族,以用于各展開系數的計算與信息的解調;而后把它們應用到通信系統中,提出了一種新的通信系統,即新型Chen-Mobius通信系統。 本文主要完成了兩個方面的工作,Chen-Mobius多路通信系統的FPGA硬件設計實現和基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信系統的實現。首先,利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder軟件對Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系統進行仿真分析,對該系統在不同信噪比情況下的錯誤概率進行了計算,并繪出了信噪比-錯誤概率曲線;其次,利用DSPBuilder中的Signalcompiler將Chen-Mobius多路通信系統的主體模塊(函數及積分器的產生等)轉化成HDL硬件語言,后在QuartusⅡ軟件平臺上,結合利用VHDL編程的硬件程序模塊(分頻、延時、控制模塊等)構架完整的Chen-Mobius通信系統,并對此系統設計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等;最后,在Altera公司的Stratix 芯片上,實現硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius多路通信系統的FPGA硬件實現。 另外,利用Chen-Mobius單路通信系統的調制、解調系統分別對語音信號進行加密與解密,在兩塊DE2的FPGA開發板上成功實現了基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信。完成本設計意義重大,它為今后Chen-Mobius通信系統應用于通信領域的各個方面,邁開堅實的一步。
標簽: ChenMobius FPGA 通信系統 硬件實現
上傳時間: 2013-07-24
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本文對嵌入硬核的FPGA布線通道寬度分布和改進FPGA布局算法進行了研究。文章在嵌入硬核的FPGA布線通道寬度分布研究中,引入了四種架構,其布線通道寬度分布函數分別為均勻、脈沖、高斯和三角分布。通過修改VPR工具的源代碼,使平臺適用于具有嵌入硬核的FPGA架構,利用MCNC基準電路來測試這四種架構的性能。實驗結果表明:在以網線平均長度作為指標的測試中,通道寬度均勻分布的架構具有更短的布線長度、更優的性能。
上傳時間: 2013-06-27
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2812中文手冊(清華版)-TMS320C2000系列是美國TI公司推出的最佳測控應用的定點DSP芯片,其主流產品分為四個系列:C20x、C24x、C27x和C28x。C20x可用于通信設備、數字相機、嵌入式家電設備等;C24x主要用于數字馬達控制、電機控制、工業自動化、電力轉換系統等。近年來,TI公司又推出了具有更高性能的改進型C27x和C28x系列芯片,進一步增強了芯片的接口能力和嵌入功能,從而拓寬了數字信號處理器的應用領域。
上傳時間: 2013-07-18
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·書中包括的索引使你能夠根據自己的需要,直接閱讀你所關注的內容。主要內容包括:設計核心,關注嵌入核心和嵌入存儲器;系統集成和超大規模集成電路的設計問題;AC掃描、正常速度掃描和嵌入式可測試性設計;內建、自測試、含內存BIST、邏輯BIST及掃描BIST;虛擬測試套接字和隔離測試 ·重用設計,包括重用和隔離測試;用VSIA和IEEE P1500標準處理測試問題。 書中穿插的整幅圖解直接來自作者的教學材
上傳時間: 2013-04-24
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stm32開發加ucos-ii的應用,可以了解到怎么在stm32中嵌入操作系統
上傳時間: 2013-07-24
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