SATA接口是新一代的硬盤串行接口標準,和以往的并行硬盤接口比較它具有支持熱插拔、傳輸速率快、執行效率高的明顯優勢。SATA2.0是SATA的第二代標準,它規定在數據線上使用LVDS NRZ串行數據流傳輸數據,速率可達3Gb/s。另外,SATA2.0還具有支持NCQ(本地命令隊列)、端口復用器、交錯啟動等一系列技術特征。正是由于以上的種種技術優點,SATA硬盤業已被廣泛的使用于各種企業級和個人用戶。 硬盤作為主要的信息載體之一,其信息安全問題尤其引起人們的關注。由于在加密時需要實時處理大量的數據,所以對硬盤數據的加密主要使用帶有密鑰的硬件加密的方式。因此將硬盤加密和SATA接口結合起來進行設計和研究,完成基于SATA2.0接口的加解密芯片系統設計具有重要的使用價值和研究價值。 本論文首先介紹了SATA2.0的總線協議,其協議體系結構包括物理層、鏈路層、傳輸層和命令層,并對系統設計中各個層次中涉及的關鍵問題進行了闡述。其次,本論文對ATA協議和命令進行了詳細的解釋和分析,并針對設計中涉及的命令和對其做出的修改進行了說明。接著,本論文對SATA2.0加解密控制芯片的系統設計進行了講解,包括硬件平臺搭建和器件選型、模塊和功能劃分、系統工作原理等,剖析了系統設計中的難點問題并給出解決問題的方法。然后,對系統數據通路的各個模塊的設計和實現進行詳盡的闡述,并給出各個模塊的驗證結果。最后,本文簡要的介紹了驗證平臺搭建和測試環境、測試方法等問題,并分析測試結果。 本SATA2.0硬盤加解密接口電路在Xilinx公司的Virtex5 XC5VLX50T FPGA上進行測試,目前工作正常,性能良好,已經達到項目性能指標要求。本論文在SATA加解密控制芯片設計與實現方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理論及經濟價值。
上傳時間: 2013-04-24
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并行總線PATA從設計至今已快20年歷史,如今它的缺陷已經嚴重阻礙了系統性能的進一步提高,已被串行ATA(Serial ATA)即SATA總線所取代。SATA作為新一代磁盤接口總線,采用點對點方式進行數據傳輸,內置數據/命令校驗單元,支持熱插拔,具有150MB/s(SATA1.0)或300MB/s(SATA2.0)的傳輸速度。目前SATA已在存儲領域廣泛應用,但國內尚無獨立研發的面向FPGA的SATAIP CORE,在這樣的條件下設計面向FPGA應用的SATA IP CORE具有重要的意義。 本論文對協議進行了詳細的分析,建立了SATA IP CORE的層次結構,將設備端SATA IP CORE劃分成應用層、傳輸層、鏈路層和物理層;介紹了實現該IPCORE所選擇的開發工具、開發語言和所選用的芯片;在此基礎上著重闡述協議IP CORE的設計,并對各個部分的設計予以分別闡述,并編碼實現;最后進行綜合和測試。 采用FPGA集成硬核RocketIo MGT(RocketIo Multi-Gigabit Transceiver)實現了1.5Gbps的串行傳輸鏈路;設計滿足協議需求、適合FPGA設計的并行結構,實現了多狀態機的協同工作:在高速設計中,使用了流水線方法進行并行設計,以提高速度,考慮到系統不同部分復雜度的不同,設計采用部分流水線結構;采用在線邏輯分析儀Chipscope pro與SATA總線分析儀進行片上調試與測試,使得調試工作方便快捷、測試數據準確;嚴格按照SATA1.0a協議實現了SATA設備端IP CORE的設計。 最終測試數據表明,本論文設計的基于FPGA的SATA IP CORE滿足協議需求。設計中的SATA IP CORE具有使用方便、集成度高、成本低等優點,在固態電子硬盤SSD(Solid-State Disk)開發中應用本設計,將使開發變得方便快捷,更能夠適應市場需求。
上傳時間: 2013-06-21
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對弓網故障的檢測是當今列車檢測的一項重要任務。原始故障視頻圖像具有極大的數據量,使實時存儲和傳輸故障視頻圖像極其困難。由于視頻的數據量相當大,需要采用先進的視頻編解碼協議進行處理,進而實現檢測現場的實時監控。 @@ H.264/AVC(Advanced Video Coding)作為MPEG-4的第10部分,因其具有超高的壓縮效率、極好的網絡親和性,而被廣泛研究與應用。H.264/AVC采用了先進的算法,主要有整數變換、1/4像素精度插值、多模式幀間預測、抗塊效應濾波器和熵編碼等。 @@ 本文使用硬件描述語言Verilog,以紅色颶風 II開發板作為硬件平臺,在開發工具QUARTUSII 6.0和MODELSIM_SE 6.1B環境中完成軟核的設計與仿真驗證。以Altera公司的CycloneII FPGA(Field Programmable Gate Array)EP2C35F484C8作為核心芯片,實現視頻圖像采集、存儲、顯示以及實現H.264/AVC部分算法的基本系統。 @@ FPGA以其設計靈活、高速、具有豐富的布線資源等特性,逐漸成為許多系統設計的首選,尤其是與Verilog和VHDL等語言的結合,大大變革了電子系統的設計方法,加速了系統的設計進程。 @@ 本文首先分析了FPGA的特點、設計流程、verilog語言等,然后對靜態圖像及視頻圖像的編解碼進行詳細的分析,比如H.264/AVC中的變換、量化、熵編碼等:并以JM10.2為平臺,運用H.264/AVC算法對視頻序列進行大量的實驗,對不同分辨率、量化步長、視頻序列進行編解碼以及對結果進行分析。接著以紅色颶風II開發板為平臺,進行視頻圖像的采集存儲、顯示分析,其中詳細分析了SAA7113的配置、CCD信號的A/D轉換、I2C總線、視頻的數字化ITU-R BT.601標準介紹及視頻同步信號的獲取、基于SDRAM的視頻幀存儲、VGA顯示控制設計;最后運用verilog語言實現H.264/AVC部分算法,并進行功能仿真,得到預計的效果。 @@ 本文實現了整個視頻信號的采集存儲、顯示流程,詳細研究了H.264/AVC算法,并運用硬件語言實現了部分算法,對視頻編解碼芯片的設計具有一定的參考價值。 @@關鍵詞:FPGA;H.264/AVC;視頻;verilog;編解碼
上傳時間: 2013-04-24
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互感器是電力系統中電能計量和繼電保護中的重要設備,其精度和可靠性與電力系統的安全性、可靠性和經濟運行密切相關。隨著電力工業的發展,傳統的電磁式互感器已經暴露出一系列的缺陷,電子式互感器能很好的解決電磁式互感器的缺點,電子式互感器逐步替代電磁式互感器代表著電力工業的發展方向。目前,國產的互感器校驗儀主要是電磁式互感器校驗儀,電子式互感器校驗儀依賴于進口。電子式互感器的發展,使得電子式互感器校驗儀的研制勢在必行。 本課題依據國際標準IEC60044-7、IEC60044-8和國內標準GB20840[1].7-2007、GB20840[1].8-2007,設計了電子式互感器檢驗儀。該校驗儀采用直接法對電子式互感器進行校驗,即同時測試待校驗電子式互感器和標準電磁式互感器二次側的輸出信號,比較兩路信號的參數,根據比較結果完成電子式互感器的校驗工作。論文首先介紹了電子式互感器結構及輸出數字信號的特征,然后詳細論述了電子式互感器校驗儀的硬件及軟件設計方法。硬件主要采用FPGA技術設計以太網控制器RTL8019的控制電路,以實現電子式互感器信號的遠程接收,同時設計A/D芯片MAX125的控制電路,以實現標準電磁式互感器模擬輸出的數字化。軟件主要采用FPGA的SOPC技術,研制了MAX125和RTL8019的IP核,在NiosIIIDE集成開發環境下,完成對硬件電路的底層控制,運用準同步算法和DFT算法開發應用程序實現對數字信號的處理。最終完成電子式互感器校驗儀的設計。 最后進行了相關的實驗,所研制的電子式互感器校驗儀對0.5準確級的電子式電壓互感器和0.5準確級電子式電流互感器分別進行了校驗,對其額定負荷的20%、100%、120%點做為測量點進行測量。經過對實驗數據的處理分析可知,校驗儀對電子式互感器的校驗精度滿足0.5%的比差誤差和20’的相位差。本課題的研究為電子式互感器校驗儀的研制工作提供了理論和實踐依據。
上傳時間: 2013-04-24
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Linux系統分析與高級編程技術 一共31章節
上傳時間: 2013-06-04
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基于FPGA芯片的功能仿真平臺構建及靜態時序分析
上傳時間: 2013-06-28
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隨著計算機科學在人機交互領域的極大發展,作為人臉信息處理中的一項關鍵技術,人臉檢測現在已經成為模式識別,計算機視覺和人機交互領域不可缺少的一部分。但是,人臉檢測算法存在計算量大、速度慢等缺點。軟件實現方式無法達到實時處理要求,而現有的硬件實現需要占用大量硬件資源。 本文針對現有人臉檢測硬件實現的缺點,通過對Adaboost算法和現有硬件結構的分析,提出了雙流水線硬件檢測架構:掃描窗口流水線、特征向量流水線。并在Vertex-II Pro FPGA平臺驗證成功,達到實時檢測的標準。具體工作和創新點包括如下幾點: 介紹了人臉檢測的原理以及人臉檢測經典算法。其中,詳細介紹了Adaboost算法。 對現有的結構進行詳細分析。指出現有各架構的缺點,即資源占用多,檢測速度慢。針對這兩個問題,本文提出了一個適合嵌入式應用的掃描窗口、特征向量雙流水線檢測硬件架構,詳細說明了該架構的工作原理,并在該架構基礎上,通過加入預測加載技術,進一步提高檢測速度。隨后,采用存儲器訪問效率,架構內部存儲單元大小,檢測時間長短,運算單元數量四個標準,詳細比較了新架構和現有架構的差別,顯示出新架構的優勢。 基于提出的架構,給出了Adaboost人臉檢測系統的VLSI實現方案。本文中,采用自頂向下的設計方法將人臉檢測系統分成若干個子模塊,然后對每個子模塊進行詳細的設計和說明,給出了每個子模塊的硬件架構、狀態轉換以及verilog實現后的仿真波形。 采用Xilinx公司的VII Pro FPGA開發板完成人臉檢測系統的硬件驗證。FPGA驗證結果表明對于QCIF分辨率的視頻圖像,人臉檢測系統能夠達到50fps的檢測速度,滿足實時檢測的要求。
上傳時間: 2013-06-15
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人臉識別技術繼指紋識別、虹膜識別以及聲音識別等生物識別技術之后,以其獨特的方便、經濟及準確性而越來越受到世人的矚目。作為人臉識別系統的重要環節—人臉檢測,隨著研究的深入和應用的擴大,在視頻會議、圖像檢索、出入口控制以及智能人機交互等領域有著重要的應用前景,發展速度異常迅猛。 FPGA的制造技術不斷發展,它的功能、應用和可靠性逐漸增加,在各個行業也顯現出自身的優勢。FPGA允許用戶根據自己的需要來建立自己的模塊,為用戶的升級和改進留下廣闊的空間。并且速度更高,密度也更大,其設計方法的靈活性降低了整個系統的開發成本,FPGA 設計成為電子自動化設計行業不可缺少的方法。 本文從人臉檢測算法入手,總結基于FPGA上的嵌入式系統設計方法,使用IBM的Coreconnect掛接自定義模塊技術。經過訓練分類器、定點化、以及硬件加速等方法后,能夠使人臉檢測系統在基于Xilinx的Virtex II Pro開發板上平臺上,達到實時的檢測效果。本文工作和成果可以具體描述如下: 1. 算法分析:對于人臉檢測算法,首先確保的是檢測率的準確性程度。本文所采用的是基于Paul Viola和Michael J.Jones提出的一種基于Adaboost算法的人臉檢測方法。算法中較多的是積分圖的特征值計算,這便于進一步的硬件設計。同時對檢測算法進行耗時分析確定運行速度的瓶頸。 2. 軟硬件功能劃分:這一步考慮市場可以提供的資源狀況,又要考慮系統成本、開發時間等諸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro開發板,在上面有可以供利用的Power PC處理器、可擴展的存儲器、I/O接口、總線及數據通道等,通過分析可以對算法進行細致的劃分,實現需要加速的模塊。 3. 定點化:在Adaboost算法中,需要進行大量的浮點計算。這里采用的方法是直接對數據位進行操作它提取指數和尾數,然后對尾數執行移位操作。 4. 改進檢測用的級聯分類器的訓練,提出可以迅速提高分類能力、特征數量大大減小的一種訓練方法。 5. 最后對系統的整體進行了驗證。實驗表明,在視頻輸入輸出接入的同時,人臉檢測能夠達到17fps的檢測速度,并且獲得了很好的檢測率以及較低的誤檢率。
上傳時間: 2013-07-01
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《信號完整性分析》經典的書籍。值得收藏。外文翻譯版。
上傳時間: 2013-07-10
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手機射頻電路原理分析, 隨著電路集成技術日新月異的發展,射頻電路也趨向于集成化、模塊化,這對于小型化移動終端的開發、應用是特別有利的。
上傳時間: 2013-04-24
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