接触式智能卡的嵌入式系统攻击平台设计

为了对接触式智能卡的安全性进行研究,搭建了一个多功能的接触式智能卡的嵌入式系统攻击平台,作为开放、可控的目标芯片激励平台;文中给出了具体的实现方案,尤其对智能卡接口电路、读卡器接口电路以及控制模块的设计进行了详细阐述;该平台可以模拟智能卡和读卡器的功能,与真实的智能卡或者读卡器通信,实施中间人攻击、产生侧信道攻击所需的触发信号、向卡片的电源和时钟施加扰动。通过该平台的使用,还可对智能卡芯片安全性设计进行FPGA验证;该方案具有灵活性强、成本低、高效率等优点,可以用于侧信道攻击、故障攻击、密码芯片安全性测试等领域,提高工作效率。     

基于FPGA的实时视频处理平台设计

为了能够实时地采集、处理、显示视频,设计并实现了一种基于双PowerPC硬核架构的实时视频处理平台;用硬件实现视频的预处理算法,并以用户IP核的形式添加到硬件系统中,上层的视频处理软件程序则直接从存储器中调用预处理后的图像数据;重点介绍了在FPGA上构建双PowerPC硬核架构的硬件系统;采用乒乓控制算法缓存一行图像数据;用DMA的方式将图像数据保存在存储器中;以边缘检测作为视频预处理算法的一个实例,在平台上实现,实验结果表明,用本平台实现仅需40ms;本平台能够实时处理视频,具有较高的实用价值。     

基于SOPC的网络视频监控系统的设计

提出一种以Nios Ⅱ软核处理器为核心,利用SOPC技术构建硬件平台,采用H.263协议压缩视频数据的网络视频监控系统设计方案;详细分析了系统的功能需求,确定了系统设计的总体方案;按照模块化的思想,设计了各个功能模块,并给出了网络芯片DM9000A电路的具体实现,利用μClinux中的TCP/IP协议栈进行数据通信,分析H.263视频编码协议基本原理,提出在硬件上实现H.263协议的设计方法;实验结果显示系统的网络视频传输速率达到25～30fps,满足实时性的要求.本设计方法灵活、成本较低、易扩展,具有一定的实用价值.     

基于云自适应遗传算法的NoC路径分配研究

路径分配是NoC设计流程中的两个关键步骤之一;路径分配的结果对NoC系统的性能尤其是通讯延时有着很重要的影响;多约束条件下的NoC路径分配问题是NP完全问题,要求出其最优解比较困难,目前常用的方法是利用启发式算法求得其较优解;文中提出一种基于云自适应遗传算法的NoC路径分配解决方案,该算法利用云模型对传统遗传算法加以改进,采取新的方法自动调整遗传算法过程中的交叉概率pc和变异概率pm,将适应度与云模型的3个参数Ex、En、He相互结合,从而达到优化遗传算法的目的;将此算法应用于2D-Mesh拓扑结构的NoC中,以平衡链路负载和联合优化为实验目标,以优化静态通讯分配结果;实验证明,文章所采取的算法在平衡链路负载和联合优化方面均取得了良好的效果。     

通用模拟器中DDS相位截断杂散谱分析及抑制研究

测试通用模拟器为新一代自动测试系统(Automatic Test System,ATS)的重要组成部分;通用模拟器的基带信号由任意信号发生器提供,直接数字合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)是信号发生器的核心部件之一;DDS具有频率分辨率高、频率捷变等诸多优点,但其缺点是杂散抑制性能较差,而相位截断误差是DDS输出信号误差的主要来源;针对相位截断误差问题,阐述了DDS基本原理,分析了DDS相位截断杂散信号,提出了一种抑制DDS相位截断杂散信号的方法;MATLAB仿真结果表明,该方法能够有效抑制相位截断误差。     

面向家庭的ZigBee医疗监护网络研究

ZigBee无线医疗监护能够让广大民众在家中享受个性化医疗卫生服务,有效地缓解医疗卫生资源紧缺等严峻的社会问题;研究通过ZigBee传感器网络在普通家庭环境下的抗干扰能力测试、最大通信距离测试、网络自恢复能力测试、耗电量测试等,阐述了Zig-Bee短距离通信技术在实际应用中的优缺点以及在医疗监护中应用的可行性,为面向家庭的的无线医疗做了理论依据,并且设计了协调器与上位机、路由节点、传感器节点的通信协议;通过各种测试,研究得出结论:ZigBee短距离通信技术在家庭环境中,能够有效地克服各种家用设备的干扰,数据传输准确率高,正常情况下,准确率达到100%,在增加路由节点的情况下,能够完全覆盖家庭环境,满足无线医疗监护的要求。     

基于图像处理的片式元件缺陷检测算法

表面缺陷检测是电子元器件生产过程中的关键步骤,通过分析表面缺陷检测的现状问题,结合片式元件图像的自身特征,提出一种基于改进的自适应阈值canny算子的片式元件缺陷检测算法;该算法把片式元件灰度图像进行区域分割,得到不同值域范围内的灰度区域,利用带有敏感度的自适应双阈值canny算子进行边缘检测;算法实现结果表明,该算法能高效地检测并处理不同缺陷类型的片式元件,并且可以达到工业生产的检测速度。     

可编程脉冲产生器的设计及应用

文中针对脉冲产生器的市场供应与实际应用情况,给出了一种以单片机为CPU核心的可编程脉冲产生器的设计思路,阐述了完成该产生器的硬件结构和软件设计方法,并给出相应的硬件电路和软件设计流程;为了验证设计的合理性,将其应用于某测控系统的步进电机控制器中,并进行实验测试,结果表明该设计具有低成本、高可靠性等特点,特别是其脉冲宽度与周期可编程预置,不仅增加了设备的使用灵活性,而且扩大了应用范围,可推广应用于多种功能的测控系统中。     

基于UART的智能卡接口IP核设计

分析了UART核的结构和智能卡的传输协议,提出一种基于UART核的智能卡接口IP核的设计。该设计以成熟的UART核为基础,无需编写异步串口的时序与接口逻辑,仪在串口核中增加收发缓冲器和协议处理等模块,减少了工作量并缩短了开发周期。最后对所设计的IP核进行仿真和实际测试,结果表明该IP核设计正确,运行稳定,适合在多卡系统中应用。     

基于PetaLinux的块设备驱动程序设计

本文介绍了一款针对MicroBlaze软核处理器特别开发的嵌入式操作系统PetaLinux,研究了该操作系统中自定义外围设备驱动程序的开发过程,完成了自定义块设备驱动程序的发布,并成功地实现了其在PetaLinux操作系统内核中的编译与加载,为大容量数据块的传输提供了可行的方案.