电磁泄漏型硬件木马设计与检测

针对集成电路在设计或制造过程中容易受到硬件木马的攻击,从而威胁芯片与硬件安全性的问题,介绍了硬件木马的基本原理及其分类方法,在此基础上设计了一种电磁泄漏型硬件木马,该木马电路能通过电磁发射的方式泄漏密码芯片的密钥.搭建了基于现场可编程门电路FPGA的AES（Advanced Encryption Standard）加密电路测试平台,利用旁路分析的方法,对该种结构类型的硬件木马电路进行了检测与分析.实验结果表明：该硬件木马电路能在使用者毫不知情的情况下成功获取128位的AES加密密钥;硬件木马检测方法能发现AES加密电路中的这种木马电路,并实现10^-2 的检测分辨率.     

基于SOPC的自演化硬件实现

提出了一种基于SOPC（片上可编程系统）的自演化硬件实现的设计方法,并以Virtex-ⅡPro开发板为硬件平台,内嵌的软核处理器Microblaze为控制核心.首先使用VHDL硬件描述语言设计虚拟可重构电路;然后将虚拟可重构电路定制成可进化IP核并通过OPB总线与软核处理器相连;最后在处理器上编写遗传算法程序对定制的可进化核进行进化操作,以一位加法器为例验证了自演化硬件的实现.结果表明,该方法不但可以大大简化染色体编码,便于进化操作,而且软件上操作灵活方便,硬件上又具有可定制性.     

基于EAPR的FPGA局部动态重构实现

针对数字逻辑系统规模扩大出现的单片电路资源利用率下降的问题,提出了一种基于EAPR的FPGA局部动态重构实现方法.该方法结合EAPR设计思想和Virtex-5芯片的特点,通过ISE软件进行模块设计和PlanAhead软件的重构实现,完成了XC5VLX50T（1FF1136）芯片的局部动态重构.仿真和实验结果表明：该方法需下载的文件大小仅为普通方法的21.9%;能实现对芯片内部资源的有效管理和合理利用,为实际工程中利用有限的资源实现更大规模的逻辑设计提供参考.     

数字同步电路的FPGA集成设计

在MAXPLUSⅡ平台上采用图形设计和VHDL硬件描述语言设计方式,设计了数字通信系统的位同步电路和帧同步电路,编译仿真后下载到一片FPGA芯片上,形成在线可编程嵌入式系统.整个电路集成在一片FPGA芯片上,不仅集成度高、功耗小、可靠性好、调试维护方便,而且形成了自己的技术内核.     

可重构RISC微处理器的FPGA实验方案的研究

利用FPGA的可重构特性,设计了一个基于精简指令系统的微处理器。该处理器采用微程序控制器思想,可完成指令的译码、执行以及数据的加工处理,通过Altera公司的QuartusⅡ9．0软件并结合EDA技术完成了核心电路的设计,硬件平台是型号为EP2C8Q240C8的FPGA芯片。该实验方案优势在于开发成本低、功耗低、可重构性,对设计成果进一步改进可适用于大多数嵌入式系统,其硬件可重构的特点对于提高信息安全性也有一定的作用。     

基于Nios Ⅱ的线阵图像传感器驱动设计

针对线阵图像传感器DLIS-2K,设计一个基于FPGA/Nios Ⅱ的串口通信驱动系统。选用Altera Cyclone Ⅳ系列FPGA芯片EP4CE10E22C8N作为硬件设计平台,在SOPC(可编程片上系统)中采用Nios Ⅱ软核处理器实现传感器串口通信方案,给出了SOPC及传感器串口模块的硬件驱动电路,使用Verilog HDL语言进行描述,并对设计的驱动电路进行了仿真。结果表明,设计的驱动系统能使传感器串口正常工作。     

网络数字音频终端设计

研究了一种基于SOPC技术的嵌入式网络数字音频终端的设计方案。该终端通过在FPGA芯片上配置NiosⅡ软核处理器和相关的接口模块实现其主要硬件电路,结合系统的软件设计控制音频解码芯片VSl003和音频信息的网络传输。该文详细介绍了其中的硬件设计、软件设计和网络传输等方面的内容。     

利用 FPGA 实现与 PCI 总线接口的数据通信

目的　研究利用FPGA实现与PCI接口芯片之间数据交换接口电路的设计.方法分析PCI协议及AMCC公司的PCI接口芯片S5933,利用VHDL语言设计接口电路,并利用EDA软件和FPGA实现.结果　提出一种利用FPGA与S5933进行数据通信的方案及具体实现.结论　利用FPGA可以实现与PCI接口芯片进行数据通讯,解决了设计PCI设备所遇到的难题.     

基于FPGA的网络电话终端的研究

提出了一种基于 FPGA 的网络电话终端的设计方案.以ALTERA公司的CYCLONE 系列FPGA芯片EP1C3T144C8为控制核心,设计了电话终端的电话机接口电路、FPGA控制电路、以太网接口电路等硬件电路.给出了各模块的设计框图.采用 ADPCM 压缩算法实现了语音信号16 kb/s速率的压缩,并且对PF-GA 内部的逻辑设计进行了详细描述.实践结果表明,该电话终端性能稳定,成本低,可广泛应用.     

基于FPGA的高速数据串口采集系统设计

为了实现对高速数据的采集和分析,设计了一种以FPGA为核心逻辑控制模块和串口传输技术的高速数据采集系统。设计采用AD9233模数转换芯片和CycloneII系列的FPGA芯片。FPGA模块的设计采用Verilog HDL硬件描述语言实现,在QuartusII和ModelSim工具中实现软件设计和时序仿真验证。GPS信号的采集实验验证了该系统具有稳定性高、实时性强和准确度高等优点。     

Development of a Reconfigurable Platform for Manufacturing Equipment Control

In modern manufacturing equipment control area, controller is required to deliver higher computing capability for adopting advanced algorithms to meet speed and accuracy requirements, and reconfigurabilities for changing or (and) adding features or functions. This paper presents a methodology in design and implementation of a high performance and reconfigurable platform for manufacturing equipment control. This methodology is in virtue of system on a programmable chip (SoPC) technology but replacing the on-chip processor by an external high performance, floating-point digital signal processor (DSP). The application of the DSP is designed as a multi-threaded framework, which has more flexibilities than a traditional single-loop one. Furthermore, the field programmable gate array (FPGA) system can be reconfigured easily and quickly to meet a new requirement by dragging and dropping pre-built components in a SoPC building environment. As a result, the controller platform is more reconfigurable in terms of algorithms and functions. This platform is implemented in a 3-axis milling machine control and the result indicates that the design and implementation presented in this paper is feasible.     

Development of a Reconfigurable Platform for Manufacturing Equipment Control

In modern manufacturing equipment control area,controller is required to deliver higher computing capability for adopting advanced algorithms to meet speed and accuracy requirements,and reconfigurabilities for changing or(and)adding features or functions.This paper presents a methodology in design and implementation of a high performance and reconfigurable platform for manufacturing equipment control.This methodology is in virtue of system on a programmable chip(SoPC)technolo- gy but replacing the on-chip processor by an external high performance,floating-point digital signal processor(DSP).The appli- cation of the DSP is designed as a multi-threaded framework,which has more flexibilities than a traditional single-loop one.Fur- thermore,the field programmable gate array(FPGA)system can be reconfigured easily and quickly to meet a new requirement by dragging and dropping pre-built components in a SoPC building environment.As a result,the controller platform is more recon- figurable in terms of algorithms and functions.This platform is implemented in a 3-axis milling machine control and the result indicates that the design and implementation presented in this paper is feasible.     

利用可演化硬件实现学习和ATM单元调度

研究使用可演化硬件（ＥＨＷ）在异步传送网络进行实时调度的可能性．ＥＨＷ是一个建造于可编程逻辑装置上的硬件．它的结构可通过遗传学习重构以适应新的环境,一种新颖的设计是基于场可编程门阵列（ＦＰＧＡ）芯片函数级ＥＨＷ,该芯片上聚集了许多可编程的浮动处理单元（ＰＦＵｓ）,每个ＰＦＵ中可选择的高层次的硬件函数使得函数级ＥＨＷ适合于实践中的很多应用     

模拟电路在线演化平台ANEHP-Alpha

提出一种利用可编程模拟器件AN231E04的粗粒度结构及高速重配置能力开发大规模模拟电路在线演化硬件的方法,并在此基础上设计ANEHP-Alpha在线演化平台.平台针对在线演化系统的特点,利用小规模贪婪搜索获取高适应度初始种群;以精英保留策略和控制参数动态调节避免种群早熟,确保算法收敛能力及速度;引入快速预评估器排除不良个体降低下载率,从而大幅提高演化速度并确保器件不受非法电路损害.此平台为高速大规模模拟电路在线演化方法研究奠定了较好的基础.     

啤酒灌装机PC控制系统的设计

通过分析啤酒（扎啤）灌装机的工作原理，运用可编程序控制器（ＰＣ）实现灌装机控制系统的控制，并系统地讨论了ＰＣ系统的配置、控制系统的组成及控制软件的设计思想．     

基于ZedBoard的SPI和以太网传输设计

该文介绍了ZedBoard平台下可编程逻辑端SH接口和ARM处理器端以太网远端传输的设计。结合实例阐述了可编程逻辑端SPI接口设计和Linux下IP驱动生成,以及采用UDP／IP协议实现以太网传输的技术。实验结果证明了该系统能够精确地完成实时数据传输。     

一种数字信号处理算法的现场可编程门阵列实现

提出了一种实现数字信号处理 (DigitalSignalProcess ,DSP)算法的基于现场可编程门阵列 (FieldPro grammableGateArray ,FPGA)的实现方案 ,在这一方案中 ,采用超大规模集成电路硬件描述语言 (VHDL)来描述设计方案 ,协调了规模和速度两方面的要求 ,成功地实现了我们选用的恒模算法     

可编程逻辑器件与EDA技术的发展

由于ＥＤＡ技术的发展和ＰＬＤ的应用,改变了数字系统的设计程式,大规模可编程逻辑器件、ＥＤＡ软件工具及基于芯片的设计方法为数字系统的设计提供了非常方便灵活的工具和手段．特别是在系统可编程技术的问世,使整个硬件系统设计如同软件一样易于修改,在一切可编程领域,都将有在系统可编程芯片的应用．综述了ＥＡＤ技术和可编程逻辑器件ＰＬＤ的发展史和发展方向,说明现代数字系统的设计与可编程ＡＳＩＣ和先进的ＥＤＡ技术密不可分．     

EPLD可编程器件设计实验开发

应用VLSI技术和CAD技术,根据EPLD可编程技术具有功能集成度高,系统设计加快,设计灵活,可靠性高,费用低的特点,利用美国Altera公司开发的MAX+PLUS软件,研究开发EPLD可编程器件设计专业实验,用于促进学生理论与实际结合及工程实际应用.     

啤酒生产的糖化过程计算机控制系统

介绍以OMRON C200H可编程控制器为主控机,配有上位计算机的啤酒糖化工艺计算机控制系统。介绍了啤酒的糖化过程及控制方案,软件、软件设计。