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軟硬件設(shè)(shè)計(jì)

中興通訊硬件一部巨作－信號(hào)完整性.pdf

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標(biāo)簽： 中興通訊硬件信號(hào)完整性

上傳時(shí)間： 2013-06-30

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基于ARM的硬件防火墻系統(tǒng)的研究

作為在保障網(wǎng)絡(luò)安全方面扮演著至關(guān)重要角色的防火墻技術(shù)從出現(xiàn)到發(fā)展至今一直是網(wǎng)絡(luò)安全研究中的關(guān)鍵技術(shù)之一，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，它在信息化、網(wǎng)絡(luò)化的過程中也變的越來越重要。為了使防火墻能快速且深入地對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程中的海量信息進(jìn)行安全檢測，并能應(yīng)對(duì)來自各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層的威脅，將傳統(tǒng)的基于軟件的防火墻轉(zhuǎn)向硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)是不可阻擋的發(fā)展趨勢。首先闡述了網(wǎng)絡(luò)安全的現(xiàn)狀、網(wǎng)絡(luò)安全研究的重大意義、防火墻目前的發(fā)展?fàn)顩r及未來的發(fā)展趨勢，然后介紹了防火墻的概念、功能和分類。重點(diǎn)分析了著名的開源入侵檢測系統(tǒng)Snort的功能實(shí)現(xiàn)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)Linux中自帶的網(wǎng)絡(luò)安全工具Iptables/Netfilter的工作原理做了簡要介紹，然后對(duì)現(xiàn)在較流行的基于軟件的字符串匹配算法和硬件實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行對(duì)比分析，通過對(duì)已存在的解決方法的深入研究，提出了基于ARM處理器并采用內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(CAM)的硬件防火墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。將Snort中對(duì)數(shù)據(jù)包載荷檢測部分中的順序檢測替換為由CAM結(jié)合Wu-Manbcr多模式匹配算法實(shí)現(xiàn)，其中CAM完成短模式匹配，Wu-Manber算法完成長模式匹配，并將Snort與Iptables/Netfilter有機(jī)結(jié)合移植到基于ARM的嵌入式平臺(tái)中，系統(tǒng)可以通過主機(jī)對(duì)防火墻的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和規(guī)則更新。設(shè)計(jì)了防火墻的整個(gè)硬件電路，其中重點(diǎn)分析了CAM模塊的設(shè)計(jì)。通過對(duì)Sourcefire的Snort VRT2.4版免費(fèi)規(guī)則庫的統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)算模擬得出了對(duì)規(guī)則集的最佳劃分長度；在軟件部分研究了Bootloader制作、Linux內(nèi)核的裁減與移植及根文件系統(tǒng)制作等內(nèi)容。重點(diǎn)分析了摩托羅拉公司的專用CAM芯片MCM69C432的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和相應(yīng)的調(diào)用方法，并結(jié)合主機(jī)軟件部分的功能分析了雙方的通信協(xié)議及實(shí)現(xiàn)，最后通過程序?qū)ο到y(tǒng)仿真并選用林肯數(shù)據(jù)集進(jìn)行模擬測試，測試結(jié)果表明系統(tǒng)比以前效率有了大幅提高，過濾速度已達(dá)到最初設(shè)計(jì)目標(biāo)，證明了此硬件防火墻方案的可行性。最后總結(jié)了本人的工作并指出此種方案的硬件防火墻的不足、需要改進(jìn)之處和它的良好應(yīng)用前景。

標(biāo)簽： ARM 硬件防火墻

上傳時(shí)間： 2013-07-24

上傳用戶：lanwei
硬件cpu&rom課程設(shè)計(jì).rar

這是有關(guān)cpu和存儲(chǔ)器掛接的一個(gè)硬件課程設(shè)計(jì)，圖片是用protel 99 se 畫的，程序用唐都儀器調(diào)試通過，僅為一個(gè)理論性的東西。自己寫的，請(qǐng)多指教。

標(biāo)簽： cpu rom 硬件

上傳時(shí)間： 2013-07-22

上傳用戶：17826829386
硬件設(shè)計(jì)指南E

硬件設(shè)計(jì)指南，電路設(shè)計(jì)說明，E文介紹,IC DESIGN

標(biāo)簽： 硬件設(shè)計(jì)指南

上傳時(shí)間： 2013-07-29

上傳用戶：lwx1888
紅外動(dòng)目標(biāo)識(shí)別跟蹤系統(tǒng)DSPFPGA硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

視頻目標(biāo)識(shí)別與跟蹤技術(shù)是當(dāng)今世界重要的研究課題,它涉及圖像處理、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等學(xué)科,該文主要論述該項(xiàng)目的具體實(shí)現(xiàn)及相關(guān)理論分析,重點(diǎn)在于該系統(tǒng)的硬件模塊實(shí)現(xiàn)及分析.該系統(tǒng)的硬件模塊是典型的高速數(shù)字電路,這也是當(dāng)今世界電路設(shè)計(jì)的一大熱點(diǎn).同時(shí),該系統(tǒng)的硬件模塊不同于傳統(tǒng)的模擬、數(shù)字電路.嚴(yán)格的說它是基于可編程芯片的系統(tǒng)(System On Programmable Chip).它與傳統(tǒng)電路的最大不同在于,硬件模塊本身不具備任何功能,但該硬件模塊可以與相應(yīng)的軟件結(jié)合(此處,我們將FPGA中的可編程指令也廣義的歸入軟件范疇),實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能.換言之,該硬件模塊通過換用其他軟件,可以實(shí)現(xiàn)其他功能.所以從這個(gè)意義上講,我們也可以將其稱為基于可編程芯片的通用平臺(tái)系統(tǒng)(General System On Programmable Chip).此外,該文還對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了嘗試性的層狀結(jié)構(gòu)描述,這種描述同樣適用于其它IT目的或電子系統(tǒng).

標(biāo)簽： DSPFPGA 紅外目標(biāo)識(shí)別硬件設(shè)計(jì)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：yumiaoxia
基于FPGA的機(jī)載二次雷達(dá)硬件系統(tǒng)

二次雷達(dá)(Secondary Surveillance Radar)是民航空中管制(Air Traffic Control)和軍事敵我識(shí)別(Identification Friend or Foe)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分,由于這兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域都要求很高的可靠性和穩(wěn)定性,因此,二次雷達(dá)一直是國內(nèi)外雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn).傳統(tǒng)的機(jī)載二次雷達(dá)應(yīng)答器普遍采用中小規(guī)模集成電路和分立元件設(shè)計(jì),其穩(wěn)定性和可靠性差,實(shí)時(shí)處理能力也很有限,無法完成高密度、大容量的應(yīng)答.針對(duì)這些缺陷,本論文提出一種全新的應(yīng)答數(shù)字信號(hào)處理器硬件結(jié)構(gòu),即FPGA+DSP的混合結(jié)構(gòu).這種硬件體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是可靠性高,集成度高,通用性強(qiáng),適于模塊化設(shè)計(jì),處理速度快,能實(shí)時(shí)處理多個(gè)應(yīng)答信號(hào),以及進(jìn)行置信度分析和生成報(bào)表.此項(xiàng)目中,本文作者主要負(fù)責(zé)FPGA部分硬件設(shè)計(jì).FPGA主要完成雙通道數(shù)據(jù)采集、產(chǎn)生視頻信號(hào)和旁瓣抑制信號(hào)、計(jì)算當(dāng)前飛機(jī)相對(duì)本地接收天線的方位和距離、與DSP實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)、上傳報(bào)表等功能.論文詳細(xì)分析了接收機(jī)信號(hào)處理算法在FPGA中的硬件實(shí)現(xiàn)方案,在提高系統(tǒng)可靠性、堅(jiān)固性以及FPGA資源的合理利用方面做了深入的探討.同時(shí)給出不同層次關(guān)鍵模塊的HDL實(shí)現(xiàn)及其時(shí)序仿真結(jié)果.

標(biāo)簽： FPGA 機(jī)載二次雷達(dá) 硬件系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：西伯利亞狼
硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐

硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐

標(biāo)簽： 硬件電路設(shè)計(jì) 實(shí)踐

上傳時(shí)間： 2013-06-19

上傳用戶：jjj0202
指紋識(shí)別算法的研究及基于FPGA的硬件實(shí)現(xiàn)

隨著圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步，基于生物特征的識(shí)別技術(shù)成為蓬勃發(fā)展的高技術(shù)之一，根據(jù)IBG(InternationalBiometricGroup)組織對(duì)生物特征市場的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測，該領(lǐng)域的收入的年增長率30-50％，到2008年，全球總收入將達(dá)到46.39億美元。而基于指紋特征的識(shí)別技術(shù)由于其獨(dú)特的可靠性，穩(wěn)定性，方便快捷的特點(diǎn)，恰好符合了市場的需求。目前指紋識(shí)別技術(shù)是生物識(shí)別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的識(shí)別技術(shù)，也是研究與應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術(shù)、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核，可以將它嵌入FPGA內(nèi)部，與用戶自定義邏輯結(jié)合構(gòu)成一個(gè)基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較，嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識(shí)別系統(tǒng)對(duì)速度的要求。本文對(duì)指紋識(shí)別技術(shù)中各個(gè)環(huán)節(jié)的算法進(jìn)行了較為深入的研究，結(jié)合NiosⅡ嵌入式處理器的特點(diǎn)，對(duì)算法進(jìn)行了合理的選擇與優(yōu)化，形成了一套完整的指紋識(shí)別算法，并提出了一種基于FPGA的指紋識(shí)別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案。論文的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面： 1、對(duì)指紋圖像預(yù)處理、后處理和匹配算法進(jìn)行了改進(jìn)，提高了算法的性能；設(shè)計(jì)了一種適用于快速匹配的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；提出了一套基于特征點(diǎn)匹配的指紋識(shí)別算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法速度快、誤識(shí)率較低、可靠性較高，可以滿足實(shí)用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本，同時(shí)提升系統(tǒng)的性能的原則，使用Altera公司提供的外圍設(shè)備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個(gè)單片嵌入式系統(tǒng)，然后以內(nèi)嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片，外配片外RAM和Flash存儲(chǔ)器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件，設(shè)計(jì)了一個(gè)便攜式指紋識(shí)別系統(tǒng)，提出了一套基于FPGA的硬件設(shè)計(jì)方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對(duì)硬件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了初步的驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口，并進(jìn)行了算法的移植。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是可行的。基于FPGA的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴(kuò)展性方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢，具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對(duì)這一設(shè)計(jì)繼續(xù)改進(jìn)的思路和下一步研究的內(nèi)容。

標(biāo)簽： FPGA 指紋識(shí)別法的研究硬件實(shí)現(xiàn)

上傳時(shí)間： 2013-07-28

上傳用戶：hxy200501
基于DSP和FPGA的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的發(fā)展，生物特征識(shí)別技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。指紋識(shí)別是生物特征識(shí)別中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，一直以來是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別是指指紋識(shí)別技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)上的應(yīng)用。傳統(tǒng)的嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)多采用單片DSP或MIPS處理器來完成算法，由于DSP或MIPS處理器只能根據(jù)程序順序執(zhí)行，在指紋匹配過程中只能和整個(gè)庫中的指紋進(jìn)行一一匹配，因此這類系統(tǒng)在處理較大指紋庫時(shí)下匹配時(shí)間相當(dāng)長。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，本文構(gòu)建了浮點(diǎn)DSP和FPGA協(xié)同處理構(gòu)架的硬件平臺(tái)，充分利用DSP在計(jì)算上的精確度和FPGA并行處理的特點(diǎn)，由DSP和FPGA共同處理匹配算法。本文的主要工作如下： 1．設(shè)計(jì)了一個(gè)硬件系統(tǒng)，包括DSP處理器、FPGA、指紋傳感器、人機(jī)交互接口和USB1.1接口。同時(shí)，還設(shè)計(jì)了各硬件模塊的驅(qū)動(dòng)程序，為應(yīng)用程序提供控制接口。由于系統(tǒng)中DSP工作頻率為300MHz，其中某些器件的工作頻率達(dá)到了100MHz，因此本文還給出了一些信號(hào)完整性分析和PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 2．編寫了Verilog程序，在FPGA中實(shí)現(xiàn)了9路指紋的并行匹配。由于FPGA本身的局限性，實(shí)現(xiàn)原有匹配算法有很大困難。在簡化原有匹配算法的基礎(chǔ)上本文提出了便于FPGA實(shí)現(xiàn)“粗匹配”算法。此外，還設(shè)計(jì)了用于和DSP通信的接口模塊設(shè)計(jì)。 3．完成了系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。在使用uC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各系統(tǒng)任務(wù)，通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序控制和協(xié)調(diào)各硬件模塊，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)指紋識(shí)別功能。為了便于存放指紋特征信息，設(shè)計(jì)了指紋庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了指紋庫添加、刪除、編輯的功能。最終，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高效、快速的進(jìn)行指紋識(shí)別，各模塊工作穩(wěn)定。同時(shí)，模塊化的軟硬件設(shè)計(jì)使本系統(tǒng)便于進(jìn)行二次開發(fā)，快速應(yīng)用于各種場合。

標(biāo)簽： FPGA DSP 自動(dòng) 指紋識(shí)別系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-06-05

上傳用戶：guanliya
基于FPGA的FFT數(shù)字處理器的硬件實(shí)現(xiàn)

DFT(Discrete Fourier Transformation)是數(shù)字信號(hào)分析與處理如圖形、語音及圖像等領(lǐng)域的重要變換工具,直接計(jì)算DFT的計(jì)算量與變換區(qū)間長度N的平方成正比.當(dāng)N較大時(shí),因計(jì)算量太大,直接用DFT算法進(jìn)行譜分析和喜好的實(shí)時(shí)處理是不切實(shí)際的.快速傅里葉變換(Fast Fourier Transformation,簡稱FFT)使DFT運(yùn)算效率提高1~2個(gè)數(shù)量級(jí).本文的目的就是研究如何應(yīng)用FPGA這種大規(guī)模可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)FFT的算法.本設(shè)計(jì)主要采用先進(jìn)的基-4DIT算法研制一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的FFT實(shí)時(shí)硬件處理器.在FFT實(shí)時(shí)硬件處理器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中,利用遞歸結(jié)構(gòu)以及成組浮點(diǎn)制運(yùn)算方式,解決了蝶形計(jì)算、數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)操作協(xié)調(diào)一致問題.合理地解決了位增長問題.同時(shí),采用并行高密度乘法器和流水線(pipeline)工作方式,并將雙端口RAM、只讀ROM全部內(nèi)置在FPGA芯片內(nèi)部,使整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和處理速度得以很大提高,實(shí)際合理地解決了資源和速度之間相互制約的問題.本設(shè)計(jì)采用Verilog HDL硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計(jì),由于在設(shè)計(jì)中采用Xilinx公司提供的稱為Core的IP功能塊極大地提高了設(shè)計(jì)效率.

標(biāo)簽： FPGA FFT 數(shù)字處理器硬件實(shí)現(xiàn)

上傳時(shí)間： 2013-06-20

上傳用戶：小碼農(nóng)lz