基于NAND Flash的CPU安全启动设计与实现

NAND Flash存储器以其容量大、成本低和速度快的优势,在嵌入式系统中得到广泛的应用。但是,由于NAND Flash固有的器件特性,必须要有驱动才能对其进行读写,存储于其上的代码不能直接执行,因此其并不适合作为系统启动代码的存储介质。一般采用NOR Flash存储启动代码并直接执行,然后再引导存储于NAND Flash中的操作系统镜像,这增大了系统成本和功耗。设计并实现了一种基于NAND Flash的CPU安全启动方法。该方法首先通过软硬件结合的方式,在片内NAND Flash控制器中增加块映射表结构,并由NAND Flash中第1块空间存储的代码进行好块寻找和块映射表填写,使NAND Flash的一部分存储空间可以直接映射为硬件可访问的内存空间,从而使得NAND Flash可以作为系统启动的存储介质,实现仅需NAND Flash存储的系统。还提出了一种扩展BootROM的方案,结合NAND Flash地址映射结构,将片内BootROM的一部分扩展到NAND Flash的第1块存储空间中,并通过Hash比对验证BootROM,从而有效降低了片内BootROM的设计复杂度,减少了代码量。通过提出的方法,可以有效地实现单NAND Flash系统的安全启动,降低了系统成本,提高了系统的安全特性。     

基于不同类型Flash-ROM的Bootloader设计

嵌入式微处理器片内资源越来越复杂以至于离开操作系统管理的嵌入式系统将无法有效运行。如何根据开发板硬件资源来设计嵌入式操作系统的引导程序（Bootloader）,无疑是一个重点和难点。介绍了具有不同固态存储类设备的嵌入式开发平台上的Bootloader的概念、主要任务和实现分析等。对比了NAND Flash和NOR Flash的主要异同。以加载ARM-Linux操作系统内核为例,阐述了基于TI TMS320DM6446嵌入式系统开发平台上利用NAND及NOR Flash两类Flash-ROM（闪存）引导加载操作系统的软件设计方法。     

适宜于嵌入式多媒体应用的Flash文件系统

嵌入式多媒体应用中大量数据存储在Flash上,本文以文件系统的方案解决数据存储的管理问题。对嵌入式多媒体应用中Flash文件系统的应用特点与关键设计进行了分析,设计实现了一个功能完整的文件代号管理、文件指针存取以及对应用透明的自动坏损管理的文件系统。针对嵌入式系统应用的需要,改进了本Flash文件系统的应用可靠性,降低了其系统资源开销。针对多媒体应用的数据特点,提出了存储内容自适应的坏损管理策略。仿真与实用的效果表明,本Flash文件系统适宜于嵌入式多媒体应用。     

嵌入式系统中的Flash编程技术初探

Flash存储器具有应用成本低、存储速度快以及可重复擦写次数多等优点,因而在嵌入式系统中取得了广泛的应用.本文对嵌入式系统的Flash编程方法进行了介绍,然后在此基础上探讨了一种新型的基于多层结构的Flash编程模式,目的是希望提升Flash的编程质量和效率,从而促使其能够在嵌入式系统中得到更好的应用.     

一种基于PCIe的Flash访问电路设计与实现

为满足嵌入式计算系统中的存储需求,设计并实现了一种基于PCIe的Flash访问电路。根据系统需求,结合多种嵌入式计算NORFlash的应用情况,在常用NOR Flash使用方法式的基础上,通过优化数据传输电路、设计Flash访问专用电路等方法,达到访问现场可编程门阵列(FPGA)外接Flash的目的。根据Flash快速访问电路的设计,分别阐述了PCIe总线控制器、PCIe传输协议转内部总线及Flash读写控制电路设计。结果表明,该设计可达到对片外Flash芯片的访问目的。     

基于地址映射的NAND Flash控制器设计

针对嵌入式数据采集系统对NAND Flash进行读写控制时出现的坏块问题和磨损失衡问题,对数据采集系统的工作特点进行分析,借鉴闪存转换层的思想,提出了一种基于地址映射的NAND Flash控制方法,通过建立、维护、查询NAND Flash存储块逻辑地址与物理地址之间的映射关系表,实现NAND Flash的坏块管理和磨损均衡功能,同时介绍了使用地址映射方法的NAND Flash控制器设计过程;仿真测试和实际应用结果表明,基于地址映射方法设计的NAND Flash控制器能够识别、管理出厂坏块和突发坏块,均衡存储块的磨损,提高嵌入式数据采集系统的可靠性;该方法实现过程简单,无需移植文件系统,硬件资源要求低,为嵌入式数据采集系统中NAND Flash的读写控制提供了新的思路。     

嵌入式系统中多用户程序在线编程技术

针对嵌入式系统中只能实现单用户程序在线编程的问题,提出一种多甩户程序在线编程方法。以MC9S12DG128为例,基于片内Flash存储器的特性和存储映像,采用Flash存储空间划分、向量重定位、监控程序组织与设计等关键技术实现系统资源在多个用户程序之间的合理分配。在教学机器人开发平台中的应用结果表明,采用多用户程序在线编程技术的嵌入式系统,运行稳定、可维护性好、方便更新。     

基于ARM的引导加载技术的研究与实现

为了减小嵌入式系统的体积和价格,对嵌入式中两种主要的闪存：NOR Flash and NAND Flash进行了研究。由于NOR Flash存在布线多、成本高、存储容量小、擦写速度慢等缺点,根据嵌入式系统可裁减可移植的特点,在对ARM处理器的启动方式进行分析和比较的基础上,裁掉NOR Flash芯片,仅用NAND Flash芯片引导和启动系统。并着重阐述了采用有效的存储结构提供可靠的坏块管理机制,采用多级引导方式,实现基于NAND Flash的引导。从而节省NOR Flash芯片,降低了成本。     

基于调试器的通用Flash在线编程系统

在嵌入式系统中,Flash是经常使用的只读存储方式。针对目前Flash在线编程接口形式较多、软件通用性不强的现状,利用嵌入式调试技术实现一种通用Flash在线编程系统。通过定义特定Flash在线编程驱动程序封装不同Flash在线编程细节,并在基于Eclipse的集成开发环境下封装整个系统。系统内部复用现有的嵌入式调试软件工具,与嵌入式目标端的Flash驱动程序配合,可实现Flash在线编程的功能。在使用方面,该系统呈现给用户一个操作简单、可视化强的软件操作界面;在功能方面,通过定制Flash驱动程序,该系统对目前业内主流Flash进行在线编程,具有在线编程的通用性。     

提高Nand Flash性能的方法

在嵌入式系统中,Nand Flash因具有写入速度快、密度大的特点,因此特别适合用作大容量数据存储。但是在系统处理一些大量的视频数据和其他高分辨率数据存储的时候,Nand Flash的擦除和写性能难以满足要求。分析并实现了一种利用多片编程来提高Nand Flash擦、写性能的方案。实验中采用4片编程技术,结果表明,该方案可以将Nand Flash的写速率提高75.60%,擦除速率提高74.95%。     

基于JSP分页技术的研究

电子商务应用中的数据量往往非常大,甚至会达到几十万到几千万条记录的规模,将如此大量的数据显示在一个页面里困难大、效率低。在这种情况下就需要采用分页显示技术将数据库中符合条件的数据逐页显示给用户。对JSP分页技术进行比较,在分析JSP分页技术特点的基础上,提出一种有效的分页解决方案,同时对分页技术的优化进行阐述。     

Hibernate技术在基于GIS数据库中的应用研究

空间信息的存储和处理问题是地理信息系统(GIS)的核心问题.对空间数据和属性数据的统一存储管理已成为必然趋势.本文通过对GIS中海量数据的存储方式进行研究,指出对象-关系型的数据库存储方式是空间数据库的发展方向.在此基础上讨论了Hibernate技术与GIS数据库的结合,使用Hibernate技术将关系数据库中空间数据和属性数据进行封装,屏蔽了数据库底层操作,使得程序员可以用面向对象的思想随意操纵数据库,在利用了关系数据库的快速检索、查询能力的同时也增强了数据的一致性和可移植性.     

基于服务总线（ESB）的应用集成（EAI）探索和研究

科研院所设计研究中各类异构软件应用系统并存,数据和信息在各个应用系统中同步和共享成为现代企业信息化的瓶颈。针对这种现状,文中采用Java技术,通过建立异构系统底层的消息通讯机制,构建连接异构系统的ESB,实现各个异构系统通过ESB进行通讯,最终达到EAI的目的。实际中,基于该ESB构建了船舶设计行业应用软件系统集成平台,在数据集成、应用集成和业务流程集成中取得了较好的效果,肯定了文中成果的可行性。文中重点叙述了所构建的ESB结构图、ESB内部通讯原理及实现中所使用的数据结构,并给出了以该ESB为核心纽带设计的相关EAI平台架构。     

基于移动agent的分布式视频点播系统的研究

该文通过对移动agent技术和传统的视频点播系统的研究,提出了一种基于移动agent的分布式视频点播系统的设计和构造,具体地阐述了系统的工作流程,并着重讨论了实现该系统所要考虑的关键问题。移动agent的引入有效地减少了网络传输负载,实现了高速响应点播请求、高质量的影音效果,从而更好地满足更多用户的需求。     

基于FPGA的立方星可重构星载处理系统研究

为了以最小代价提高立方星可重构星载计算机的可靠性,提出了一种基于FPGA的立方星可重构星载处理系统架构。首先,在对国内外微纳卫星星载计算机设计特点进行分析的基础上,分别采用基于SRAM架构和基于Flash架构的FPGA作为核心处理模块与外部表决接口模块,兼顾了系统的运算速度与可靠性。其次,针对可重构星载处理系统中所涉及的可重构策略、在线重构技术以及系统同步技术进行了详细设计。最终,基于所设计硬件系统上进行的测试以及在轨的实测数据验证了该架构的可靠性和有效性。     

系统集成芯片综述

集成电路芯片工艺的发展已可使一个系统或一个子系统集成在一个芯片上 ,称为系统集成芯片。本文综述了系统集成芯片的硬件构造、超长指令 (VLIW )结构、芯片嵌入软件及软硬件协同设计方法。     

基于链上数据的区块链欺诈账户检测研究

针对区块链上存在的欺诈账户给交易带来的安全问题,提出了基于机器学习的欺诈账户的检测及特征分析模型,将以太坊上真实的链上数据进行特征提取后作为模型的数据来源,通过对不同的机器学习方法进行比较得到最优模型并进行迭代训练以获得最佳的预测模型,同时引入 SHAP值对数据特征进行分析。实验结果表明,基于XGBoost的欺诈账户检测模型在RMSE、MAE和R2三组指标上达到了0.205、0.084和0.833,优于其余的对比模型,并结合SHAP值识别出预测欺诈账户的关键因素,为区块链的交易安全提供决策参考。     

基于SVG的WEBGIS的研究

为了更加适合网上地理信息系统的发布 ,介绍了 SVG作为发布 WEBGIS的一种方法 ,研究了如何用SVG进行地理空间数据的表示、存储和客户端的实现。研究表明 :SVG具有可扩展、可交互、基于 XML和开放标准等特点     

面向弹载计算机的BIT技术研究

机内测试（Built-In-Test,BIT）技术是改善系统或设备测试性和维修性的重要途径。在对弹载计算机BIT技术特征进行研究的基础上,提出了弹载计算机BIT设计的基本准则,提供了一种典型的弹载计算机BIT设计方法,经实践验证该设计方法适用于多种类型的弹载计算机设备,故障检测率不低于90%,故障虚警率不超过2%,显著地提高了弹载计算机的可靠性、可测试性及可维护性。     

Elastos中间件ContentProvider的设计与实现

Elastos是具有中国自主知识产权的面向服务的新型嵌入式网络操作系统。目前主要用嵌入式设备,多款基于Elastos的3G手机已经面世,一款基于Elastos的电子书也即将进入量产。本文提出了基于Elastos的ContentProvider,这是一种易于使用和扩展的应用程序数据访问模式,解决了在需求多变的市场背景下,手机应用程序如何方便的访问数据的问题。