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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近年來,大容量數據存儲設備主要是機械硬盤,機械硬盤采用機械馬達和磁片作為載體,存在抗震性能低、高功耗和速度提升難度大等缺點。固態硬盤是以半導體作為存儲介質及控制載體,無機械裝置,具有抗震、寬溫、無噪、可靠和節能等特點,是目前存儲領域所存在問題的解決方案之一。本文針對這一問題,設計基于FPGA的固態硬盤控制器,實現數據的固態存儲。 文章首先介紹硬盤技術的發展,分析固態硬盤的技術現狀和發展趨勢,闡述課題研究意義,并概述了本文研究的主要內容及所做的工作。然后從分析固態硬盤控制器的關鍵技術入手,研究了SATA接口協議和NANDFLASH芯片特性。整體設計采用SOPC架構,所有功能由單片FPGA完成。移植MicroBlaze嵌入式處理器軟核作為主控制器,利用Verilog HDL語言描述IP核形式設計SATA控制器核和NAND FLASH控制器核。SATA控制器核作為高速串行傳輸接口,實現SATA1.0協議,根據協議劃分四層模型,通過狀態機和邏輯電路實現協議功能。NAND FLASH控制器核管理NANDFLASH芯片陣列,將NAND FLASH接口轉換成通用的SRAM接口,提高訪問效率??刂破魍瓿蒒AND FLASH存儲管理和糾錯算法,實現數據的存儲和讀取。最后完成固態硬盤控制器的模塊測試和整體測試,介紹了測試方法、測試工具和測試流程,給出測試數據和結果分析,得出了驗證結論。 本文設計的固態硬盤控制器,具有結構簡單和穩定性高的特點,易于升級和二次開發,是實現固態硬盤和固態存儲系統的關鍵技術。
上傳時間: 2013-05-28
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隨著數字圖像處理技術的發展,圖像處理系統在日常生活、工業、軍事和醫療方面等許多領域得到了廣泛的應用。 本論文圍繞視頻圖像處理器的設計以及圖像增強算法的研究,開展了以下方面的研究: 1.對基于拉普拉斯算子的灰度圖像增強算法、基于飽和度分量反饋的自適應亮度增強算法及其改進算法進行了仿真,并分別對增強前后的灰度圖像和彩色圖像進行了比較。 2.提出了一個視頻圖像處理器的硬件實現方案。該方案以FPGA為核心,具有較強的圖像實時處理能力,具有1路視頻輸入端口和1路視頻輸出端口,以及PCI接口和2個UART串行接口。 3.完成了視頻圖像處理器的原理圖設計、印制板圖設計。在印制板圖設計中,應用信號完整新分析的理論,對高速電路的布局和布線進行了優化設計,保證了硬件電路的性能。
上傳時間: 2013-06-13
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通用異步收發器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是廣泛使用的串行傳輸協議。串行外設用到異步串行接口一般采用專用集成電路實現。但是這類芯片一般包含許多輔助模塊,而時常不需要使用完整的UART的功能和輔助功能,或者當在FPGA上設計時,需要將UART功能集成到FPGA內部而不能使用芯片。藍牙主機控制器接口則是實現主機設備與藍牙模塊之間互操作的控制部件。當在使用藍牙設備的時候尤其是在監控場所,接口控制器在控制數據與計算機的傳輸上就起了至關重要的作用。 論文針對信息技術的發展和開發過程中的實際需要,設計了一個藍牙HCI-UART(Host Controller Interface-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)控制接口的模塊。使用VHDL將其核心功能集成,既可以單獨使用,也可集成到系統芯片中,并且整個設計緊湊、穩定且可靠,其用途廣泛,具有一定的使用價值。 本設計采用TOP-DOWN設計方法,整體上分為UART接口和藍牙主機控制器接口兩部分。首先根據UART和藍牙主機控制器接口的實現原理和設計指標要求進行系統設計,對系統劃分模塊以及各個模塊的信號連接;然后進行模塊設計,設計出每個模塊的功能,并用VHDL語言編寫代碼來實現模塊功能;再使用ISE8.2I自帶的仿真器對各模塊進行功能仿真和時序仿真;最后進行硬件驗證,在Virtex-II開發板上對系統進行功能驗證。實現了發送、接收和波特率發生等功能,驗證了結果,表明設計正確,功能良好,符合設計要求。
上傳時間: 2013-07-13
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單片機與DSP之間通信問題一直是大家關注得焦點,目前已出現的不少解決方案但大多針對于5V工作電壓的DSP系 統,筆者對諸方案進行詳細比較分析,發現多數并未從根本上解決不同系統之間通信的電平轉換問題,面對工作電壓并不唯一的 DSP芯片系列,在此提出一種全新的串行通信模式,經濟有效地解決了通信中電平轉換問題可靠地實現數據交換,并且在實際開發 的直流無刷電機變頻器人機界面與控制核心TMS320LF2407 DSP之間串行通信中驗證了其可行性。
上傳時間: 2013-07-18
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要:應用VC++中的MSComm控件實現了在工業控制領域中常用的PC機與單片機的異步串行通訊。使用M~omm控件編程簡單,能夠滿足串行通訊的要求,對于工業監控系統和數據采集系統都是非常有用的參考。
上傳時間: 2013-08-05
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單片機溫度采集器與PC104分站的串行通信:用PC104 模塊組建的礦井變電所采集分站,具有強大的以太網和CAN 總線通信功能。在PC104模塊底板上,設計了一個基于89C2051 單片機的溫度采集器
上傳時間: 2013-07-04
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自動檢測80C51串行通訊中的波特率:本文介紹一種在80C51 串行通訊應用中自動檢測波特率的方法。按照經驗,程序起動后所接收到的第1 個字符用于測量波特率。這種方法可以不用設定難于記憶的開關,還可以
上傳時間: 2013-04-24
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本文以EMS(Escort Memory Systems)的RFID 射頻識別讀寫器LRP830 為例,分別介紹了可編程控制器及微機與RFID 射頻識別讀寫器進行串行通訊,從而讀取標識數據的具
上傳時間: 2013-06-12
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本文研究 CAN 總線在電梯串行通訊中的應用。論文對比RS-485 通訊方式,分析CAN 總線應用于電梯串行通訊中的優點,采用SJA1000 設計了CAN 總線通訊硬件,優化CAN總線的通信參數,提高
上傳時間: 2013-06-08
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