本論文討論的是如何對(duì)符合DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中的MPEG2圖像實(shí)現(xiàn)底層硬件的實(shí)時(shí)加/解密.數(shù)字圖像無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)是某公司研發(fā)的符合DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)圖像語(yǔ)音無(wú)線傳輸系統(tǒng),通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)采集的圖像等信息的發(fā)射與接收實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線監(jiān)控.為了保證圖像數(shù)據(jù)在傳輸中的保密性,設(shè)計(jì)了基于FPGA的實(shí)時(shí)MPEG2圖像加/解密系統(tǒng).該系統(tǒng)由加/解密算法模塊和密鑰管理模塊組成.加/解密算法模塊完成發(fā)射機(jī)及接收機(jī)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的加/解密,該模塊是基于FPGA的,采用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DES(Dara Encryption Standard)算法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)MPEG2 TS流的硬件加/解密.密鑰管理模塊完成加/解密模塊的密鑰產(chǎn)生、管理、控制、輸入等功能.本論文首先介紹了密碼學(xué)的基本知識(shí)及幾種典型的加密體制和算法.接著介紹了DVB-T數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)字圖像無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu).然后對(duì)圖像加解密器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)做了詳細(xì)介紹.在此基礎(chǔ)上,介紹了FPGA中的加密算法的仿真及實(shí)現(xiàn)和密鑰管理模塊的實(shí)現(xiàn).最后介紹了系統(tǒng)的硬件電路和整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試.本人的工作主要包括:1.查閱資料,了解密碼學(xué)及DVB系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域知識(shí).2.根據(jù)項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)基于FPGA的實(shí)時(shí)MPEG2圖像加/解密系統(tǒng)方案.3.基于FPGA完成MPEG2圖像的底層硬件加密及解密邏輯程序設(shè)計(jì),并設(shè)計(jì)各個(gè)控制程序和驅(qū)動(dòng).4.設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖及電路板,完成系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試和與全系統(tǒng)的聯(lián)調(diào).
標(biāo)簽： MPEG2 FPGA 圖像加密
上傳時(shí)間： 2013-06-30
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隨著電子技術(shù)和EDA技術(shù)的發(fā)展,大規(guī)模可編程邏輯器件PLD(Programmable Logic Device)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA(Field Programmable Gates Array)完全可以取代大規(guī)模集成電路芯片,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)可編程接口芯片的功能,并可將若干接口電路的功能集成到一片PLD或FPGA中.基于大規(guī)模PLD或FPGA的計(jì)算機(jī)接口電路不僅具有集成度高、體積小和功耗低等優(yōu)點(diǎn),而且還具有獨(dú)特的用戶可編程能力,從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能重構(gòu).該課題以Altera公司FPGA(FLEX10K)系列產(chǎn)品為載體,在MAX+PLUSⅡ開(kāi)發(fā)環(huán)境下采用VHDL語(yǔ)言,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)可編程并行接芯片8255的功能.設(shè)計(jì)采用VHDL的結(jié)構(gòu)描述風(fēng)格,依據(jù)芯片功能將系統(tǒng)劃分為內(nèi)核和外圍邏輯兩大模塊,其中內(nèi)核模塊又分為RORT A、RORT B、OROT C和Control模塊,每個(gè)底層模塊采用RTL(Registers Transfer Language)級(jí)描述,整體生成采用MAX+PLUSⅡ的圖形輸入法.通過(guò)波形仿真、下載芯片的測(cè)試,完成了計(jì)算機(jī)可編程并行接芯片8255的功能.
標(biāo)簽： FPGA 計(jì)算機(jī) 可編程 外圍接口
上傳時(shí)間： 2013-06-08
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有線通信方式由于具有保密性高、抗干擾能力強(qiáng)在軍事通信中倍受青睞,因此,對(duì)軍用有線通信設(shè)備的研究和設(shè)計(jì)具有十分重要的戰(zhàn)略意義.TBJ-204型野戰(zhàn)20線程控交換機(jī)是一種小型背負(fù)式模擬空分程控用戶交換機(jī),用于裝備全軍各兵種的作戰(zhàn)、演習(xí)和緊急搶險(xiǎn)等行動(dòng).該項(xiàng)目以該交換機(jī)為研究對(duì)象,在詳細(xì)分析原設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上,指出該機(jī)型在使用過(guò)程中存在技術(shù)相對(duì)陳舊、分立元件過(guò)多、可靠性和保密性不夠、體積大、重量大、維修困難等問(wèn)題,同時(shí)結(jié)合系統(tǒng)的低功耗需求和優(yōu)化人機(jī)接口設(shè)計(jì),本文提出基于"單片機(jī)+CPLD/FPGA體系結(jié)構(gòu)"的集成化設(shè)計(jì)方案:①在CPLD中實(shí)現(xiàn)信號(hào)音分頻和計(jì)時(shí)頻率生成電路、20路用戶LED狀態(tài)控制電路;②CPLD與單片機(jī)以總線接口方式實(shí)現(xiàn)譯碼、數(shù)據(jù)和控制信號(hào)鎖存功能的VHDL設(shè)計(jì);③基于低功耗設(shè)計(jì)的器件選型方案和單片機(jī)待機(jī)模式設(shè)計(jì);④人機(jī)接口的LCD菜單操作方式.該文詳細(xì)介紹了改型設(shè)備的研制過(guò)程,包括CPLD片內(nèi)功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、主控制板和用戶板各功能模塊工作原理和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、各硬件模塊功能測(cè)試等,最后給出了局內(nèi)呼叫處理功能和話務(wù)員服務(wù)功能的軟件實(shí)現(xiàn)流程.文章結(jié)尾介紹了改型設(shè)備的系統(tǒng)性能,它將實(shí)現(xiàn)更高的可靠性、保密性和抗干擾能力,同時(shí)具備低功耗和小型化的優(yōu)點(diǎn).最后,該文總結(jié)了項(xiàng)目設(shè)計(jì)中使用的關(guān)鍵技術(shù),指出了設(shè)計(jì)的創(chuàng)新意義和將來(lái)的工作.
標(biāo)簽： CPLDFPGA 單片機(jī) 程控交換機(jī)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)是一種將底層硬件、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件相結(jié)合的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)和人們的日常生活中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)已成為現(xiàn)代電子領(lǐng)域的重要研究方向之一。嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的支撐平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)化是主要趨勢(shì)之一。 μC/OS-Ⅱ作為一種新興的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，以其免費(fèi)公開(kāi)源碼、面向中小型應(yīng)用、可搶占、多任務(wù)以及較好的移植性等突出特點(diǎn)，在各類嵌入式設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。然而，μC/OS-Ⅱ內(nèi)核中不支持TCP/IP協(xié)議棧，因而無(wú)法適應(yīng)嵌入式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的需要。本文的主要目標(biāo)是：在計(jì)算資源嚴(yán)重受限的條件下，研究使嵌入式系統(tǒng)支持TCP/IP協(xié)議的策略及其實(shí)現(xiàn)方法。 本課題以實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的Samsung S3C44BOX芯片為核心的ARM開(kāi)發(fā)板作為硬件平臺(tái)，分析了ARM7TDM[內(nèi)核的特點(diǎn)及S3C44BOX的結(jié)構(gòu)。在詳細(xì)分析實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ及其內(nèi)核原理的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)并成功移植到ARM硬件平臺(tái)上。針對(duì)μC/OS-Ⅱ內(nèi)核不支持TCP/IP協(xié)議棧的問(wèn)題，引進(jìn)了嵌入式TCP/IP協(xié)議uIP，將其應(yīng)用到μC/OS-Ⅱ上，成為μC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)μC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡(luò)功能的擴(kuò)充，并在uIP基礎(chǔ)上編寫(xiě)了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序。最后，本課題設(shè)計(jì)了基于HTTP協(xié)議的嵌入式Web服務(wù)器和基于TFTP協(xié)議的遠(yuǎn)程文件傳輸，從而使網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控測(cè)量和在線程序的更新下載成為現(xiàn)實(shí)。 本課題經(jīng)過(guò)數(shù)月的軟硬件的設(shè)計(jì)和調(diào)試，已實(shí)現(xiàn)了最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。測(cè)試結(jié)果表明：移植到ARM處理器上的μC/OS-Ⅱ內(nèi)核可以成功實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)的調(diào)度；對(duì)μC/OS-Ⅱ內(nèi)核擴(kuò)充的TCP/IP協(xié)議——uIP可正常運(yùn)行：嵌入式Web服務(wù)器和遠(yuǎn)、程文件傳輸在實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)中的穩(wěn)定運(yùn)行，更加證明了本課題的成功性。
標(biāo)簽： TCPIP ARM 協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)測(cè)控
上傳時(shí)間： 2013-05-17
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汽車儀表是駕駛員與汽車進(jìn)行交流的重要窗口，也是汽車高新技術(shù)的重要部分。傳統(tǒng)汽車儀表多使用指針型顯示器件為主，如步進(jìn)電機(jī)、十字線圈，輔以液晶顯示，顯示的信息量相對(duì)較少，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。一方面隨著汽車電子化程度的不斷提高，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，研制開(kāi)發(fā)新一代汽車儀表產(chǎn)品；另一方面，由于能源和環(huán)保問(wèn)題，汽車也將從內(nèi)燃機(jī)汽車發(fā)展到包括純電動(dòng)汽車(BEF)、混合電動(dòng)汽車(HEV)以及燃料電池汽車(FCV)的新能源汽車時(shí)代，因此結(jié)合新能源汽車信息量多、電子化程度高的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)新一代汽車智能儀表具有重要的現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。 本文正是在這樣的背景下，以同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院自主研發(fā)的ROVER燃料電池轎車為研究對(duì)象，進(jìn)行了汽車智能儀表的一些功能研究與開(kāi)發(fā)。所做的主要工作有： (1)根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的功能確定所需的硬件資源，選擇合適的嵌入式硬件系統(tǒng)。 (2)嵌入式操作系統(tǒng)的選擇和二次開(kāi)發(fā)。在選擇操作系統(tǒng)時(shí)要考慮到系統(tǒng)的硬件可移植性、實(shí)時(shí)性、對(duì)內(nèi)存的需求以及提供哪些開(kāi)發(fā)工具等。 (3)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)。主要是儀表界面設(shè)計(jì)，包括數(shù)字圖形顯示，動(dòng)畫(huà)顯示，數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)等。 (4)基于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊下的GPRS無(wú)線通訊實(shí)驗(yàn)。包括客戶端和服務(wù)器端系統(tǒng)配置，動(dòng)態(tài)域名解析等。 該儀表已應(yīng)用于ROVER燃料電池轎車，實(shí)踐表明，在嵌入式平臺(tái)上顯示車載信息，同傳統(tǒng)儀表相比具有較大的優(yōu)勢(shì)。可滿足小型化、輕量化的要求；造型美觀，可動(dòng)畫(huà)顯示、可讀性、可視性強(qiáng)；可實(shí)現(xiàn)一表多用。從軟件方面來(lái)講，引入了操作系統(tǒng)的概念，增強(qiáng)了代碼的可讀性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性以及靈活性；信息顯示自由度高，顯示界面人性化，可定制；即使更換硬件平臺(tái)，也只需對(duì)操作系統(tǒng)和底層驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行少量的移植工作，而無(wú)需修改與硬件無(wú)關(guān)的應(yīng)用代碼。
標(biāo)簽： 車載 智能儀表
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近些年來(lái)，F(xiàn)PGA已經(jīng)成為現(xiàn)代電子、半導(dǎo)體行業(yè)的最重要組成部分之一，針對(duì)FPGA的綜合技術(shù)的研究是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的重要研究方向。邏輯綜合是FPGA綜合的重要步驟，它包括邏輯優(yōu)化和工藝映射。本文主要研究了針對(duì)一種新型ALM(Adaptive Logic Model)結(jié)構(gòu)FPGA的工藝映射算法。 論文首先對(duì)已有FPGA邏輯綜合技術(shù)進(jìn)行了全面的總結(jié)，從邏輯優(yōu)化和工藝映射兩個(gè)方面分析了傳統(tǒng)算法對(duì)ALM結(jié)構(gòu)FPGA的適應(yīng)性，通過(guò)分析我們得出結(jié)論，傳統(tǒng)的邏輯優(yōu)化算法仍然能夠適用于ALM結(jié)構(gòu)FPGA的邏輯綜合，而工藝映射算法則需要進(jìn)行改進(jìn)。 在以上分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)ALM結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，論文提出了一種以面積優(yōu)化為主，同時(shí)考慮延遲的針對(duì)ALM結(jié)構(gòu)FPGA的工藝映射算法——ALMmap。該算法包括幾個(gè)子算法，遞減迭代裝箱算法能夠很好的適應(yīng)ALM結(jié)構(gòu)的靈活性；通過(guò)ALM裝箱算法并加入共享輸入處理，將多個(gè)LUT裝入一個(gè)ALM結(jié)構(gòu)中；再匯聚路徑的處理有助于提高效率和減少面積；算法在已有的多級(jí)分解算法基礎(chǔ)上考慮了延遲因素，在不降低面積優(yōu)化效果的同時(shí)降低了延遲；通過(guò)全局優(yōu)化從全局范圍對(duì)面積進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化。 最后，我們對(duì)ALMmap算法與傳統(tǒng)算法進(jìn)行了測(cè)試與比較，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，ALMmap能夠很好的發(fā)揮ALM結(jié)構(gòu)的靈活性，考慮延遲的多級(jí)分解算法能夠很好的降低延遲，與傳統(tǒng)基于K-LUT的工藝映射算法相比，具有更好的面積與延遲綜合性能。
標(biāo)簽： FPGA ALM 邏輯
上傳時(shí)間： 2013-06-24
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ARM的體系結(jié)構(gòu)英文版 關(guān)于ARM的歷史發(fā)展和ARM的結(jié)構(gòu)英文論文
標(biāo)簽： ARM 英文
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圖像采集是數(shù)字化圖像處理的第一步，開(kāi)發(fā)圖像采集平臺(tái)是視覺(jué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。視覺(jué)檢測(cè)的速度是視覺(jué)檢測(cè)要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是專用圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要完成的首要目標(biāo)
標(biāo)簽： 高速圖像采集
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ARM7體系結(jié)構(gòu)白皮書(shū)，詳細(xì)介紹ARM7的構(gòu)架，總線結(jié)構(gòu)，指令系統(tǒng)，作為arm7開(kāi)發(fā)的權(quán)威指南
標(biāo)簽： ARMv 應(yīng)用程序 參考手冊(cè)
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傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)采用的大多是專用的封閉式結(jié)構(gòu)，它能提供給用戶的選擇有限，用戶無(wú)法對(duì)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備的功能進(jìn)行修改以滿足自己的特殊要求；各種廠商提供給用戶的操作方式各不相同，用戶在培訓(xùn)人員、設(shè)備維護(hù)等方面要投入大量的時(shí)間和資金。這些問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了CNC制造商、系統(tǒng)集成者和用戶采用快速而有創(chuàng)造性的方法解決當(dāng)今制造環(huán)境中數(shù)控加工和系統(tǒng)集成中的問(wèn)題。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正朝向柔性化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)已存在的問(wèn)題和未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，本文致力于建立一個(gè)適合現(xiàn)場(chǎng)加工特征的開(kāi)放結(jié)構(gòu)數(shù)控平臺(tái)，使系統(tǒng)具備軟硬件可重構(gòu)的柔性特征，同時(shí)把監(jiān)控診斷和網(wǎng)絡(luò)模塊融入數(shù)控系統(tǒng)的框架體系之內(nèi)，滿足智能化和網(wǎng)絡(luò)化的要求。 本文在深入研究嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，引入可重構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，選擇具體的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)進(jìn)行嵌入式可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)的研發(fā)。硬件結(jié)構(gòu)以MOTOROLA的高性能32位嵌入式處理器MC68F375和ALTERA的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)芯片為核心，配以系統(tǒng)所需的外圍模塊；軟件系統(tǒng)以性能卓越的VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為核心，開(kāi)發(fā)所需要的應(yīng)用軟件，將VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)擴(kuò)展為一個(gè)完整、實(shí)用的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅具有可靠性高、穩(wěn)定性好、功能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，而且具有良好的可移植性和軟硬件可裁減性，便于根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行功能的擴(kuò)展和重構(gòu)。 本論文的主要研究工作如下： (1)深入研究了以高性能微處理器MC68F375為核心的主控制板的硬件電路設(shè)計(jì)，以及存儲(chǔ)、采集、通訊和網(wǎng)絡(luò)等模塊的設(shè)計(jì)。 (2)深入研究了基于FPGA的串行配置方法和可重構(gòu)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出基于FPGA的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)床IO控制、鍵盤陣列和液晶顯示控制等接口模塊電路。 (3)深入研究了VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在硬件平臺(tái)上的移植和任務(wù)調(diào)度原理，合理分配控制系統(tǒng)的管理任務(wù)，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的底層驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序。 最后，本文總結(jié)了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作，并對(duì)嵌入式可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)一步研究提出了自己的一些想法，以指引后續(xù)研究工作。
標(biāo)簽： 嵌入式 可重構(gòu) 數(shù)控系統(tǒng)
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