基于FPGA的UART通信接口设计与实现

通用异步接收发送器在嵌入式系统设计以及SOC设计中得到了广泛的应用.介绍了一种以状态机控制为核心、波特率可调整的UART通信接口在FPGA上实现的方法.设计利用Verilog HDL描述完成设计,进行了多种波特率的功能测试,最后给出了FPGA上的综合实现与验证仿真,仿真和综合结果显示整个设计正确、可靠.设计可经过简单修改形成IP核直接移植至系统设计中,提高了设计效率.     

基于FPGA的超高速数据采集与处理系统

针对超高速教据采集难以兼顾信号完整性、信号干扰、PCB布线、数据处理和实时存储的要求,本文提出了一种新颖的高速(如1.5GSPS)数据采集与存储系统的解决方案.该方案采用现场可鳊程门阵列(FPGA)实现数据检测、A/D采集、传输、存储、预处理,并协调系统各部分的工作,选取大容量的磁盘阵列充当存储设备,有效地解决了标准总线(如PCI)数据采集速度瓶颈的问题,利用USB总线可以很方便地与PC机进行数据交换,有利于数据的进一步分析与处理.其中,ATA硬盘主机控制器连用寄存嚣传榆模式4争Ultra DMA模式5来传送数据.实验证明,该系统采用模块化设计,结构灵活、性价比高、扩展性强、具有广泛的实用性.     

基于FPGA的非编码无线模块的应用设计

介绍了一种使用射频技术的无线收发模块的编解码应用设计,自主调制与解调,该方式电路连接简单,传输距离远,且不受方向性约束.选用未经编码的无线模块,通过FPGA实现编码与解码,减少了通过编码芯片工作时发送地址码所用的时间.提高了传输的速度及灵活性.     

基于FPGA的高速多通道数据采集系统设计

介绍一种基于FPGA的数据采集系统的设计,以CycloneⅡ系列的EP2C35F484芯片为主控单元,配合模数转换芯片ADS7825和USB传输控制芯片CY7C68013,并结合外围电路实现了采集系统。基于QuartusⅡ9.0平台,实现了对ADS7825芯片和CY7C68013芯片的控制与通信,并采用Verilog硬件描述语言,实现了系统的仿真,给出了系统核心模块的时序仿真波形图。经测试,系统实现了对多路模拟信号的采集,具有良好的稳定性、快速性。     

基于FPGA的超宽带雷达控制系统的设计

脉冲超宽带雷达发射信号为窄带信号,回波信号带宽很大难以直接采样,文中设计了一种以FPGA作为控制器的超宽带(UWB)雷达信号采集与控制系统;根据回波信号呈周期性的特点,实现了时域延时式等效采样;为了使雷达主机与PC机之间实现高速通信,设计了USB 2.0接口电路;实验结果表明,该控制系统等效采样速率可达5 GS/s,可以有效地接收雷达回波信号,并且能检测到人体教具的位置和呼吸频率.     

基于FPGA的压砖机PLC加密控制系统

为使压砖机制造企业的合法利益免受严重侵害,该文在分析原控制系统的基础上,提出基于FPGA的具有加密功能的PLC控制系统,在通信电缆和PLC之间引入了加密板,采用VHDL语言为平台,开发了以有限状态机为内核的底层系统。经工业现场应用,验证了该控制系统的稳定性、可靠性和安全性。     

基于FPGA的误码率测试仪的设计与实现

本文提出了一种使用FPGA实现误码率测试的设计及实现方法。该设计可通过FPGA内建的异步串行接口向主控计算机传递误码信息。也可以通过数码管实时显示一段时间内的误码率。文章先介绍了系统构成和工作流程，然后重点分析了关键技术的实现。     

基于FPGA的UART设计与应用

针对通用异步收发器(UART)的特点,提出一种基于FPGA芯片的嵌入式设计算法,其中包括状态机设计技术和层次设计方法,实现了数据传输的全双工收/发功能,设计了UART的功能测试电路。结果表明,该设计具有可编程收/发数据位数和提供功能扩展等优点。     

利用CY7C68001实现FPGA与PC的数据交换

随着现场可编程门阵列(FPGA：Field Programmable Gate Arrays)技术的飞速发展，FPGA的应用日益广泛。由于FPGA具有高速数据处理能力．它被广泛应用于实时处理系统中。而PC机则具有强大的文件管理功能．众多的软件资源以及可以将数据长久地保存以便日后的应用或处理。两者之间的功能具有互补性．所以实现FPGA与PC机之间的通讯就具有重要的现实意义。本文介绍利用CYPRESS公司的CY7C68001芯片通过USB协议来实现FPGA与PC机之间的通讯。USB协议有USB1.1(最高速度12Mbps)和USB2.0)最高速度480Mbps)两种．CY7C68001芯片支持全速(12Mbps)和高速(480Mbps)两种模式。本文仅介绍了全速模式，高速模式时需改变FPGA侧的VHDL程序并且PC机也必须支持USB2.0协议。     

针对FPGA密码芯片M-DPA攻击的研究与实现

分析了DPA、B- DPA和M- DPA等三种差分功耗分析方法的原理;在FPGA内部采用并行设计与流水线设计方法实现了AES的密码电路,分别采用DPA、B- DPA和M-DPA 三种方法对AES的FPGA电路实现进行了攻击;得出结论:M- DPA攻击方法能够很好地减少FPGA密码芯片的并行设计和流水线设计带来的不利影响,能够有效增大分析的信噪比,减少攻击的样本量,提高攻击的效率;M-DPA攻击方法相对于DPA和B-DPA攻击能够更加适用于FPGA密码芯片的功耗旁路分析.     

基于FPGA模式的USB接口数据加密系统的设计与实现

为基于PC机的数据加密系统提出了一种使用USB接口以及FPGA模式的解决方案，从USB接口硬件子系统、主机端软件子系统，FPGA加密子系统三个方面对系统结构和功能进行了详细介绍，并重点阐述了该系统的设计和实现的具体过程。     

基于FPGA的DES掩码算法硬件设计与实现

随着FPGA芯片在安全领域上的广泛应用,有关FPGA密码芯片的抗DPA研究也越来越受关注,但目前的研究成果大多针对智能卡的安全防护.针对功耗分析技术的特点及关键技术,特别是DPA技术进行研究,提出了具体的改进防御方法.使用硬件描述语言VHDL在现场町编程门阵列(FPCA)上实现具备加密/解密功能的DES核,采用掩码方法对DES硬件结构进行改进,通过仿真和实验进行功能验证,改进的加密算法结构性能符合要求,在理论上具有抗DPA攻击的能力.     

加密芯片中密钥获取模块的设计与FPGA实现

为了保证加密芯片中加密密钥的获取安全,提出了一种基于CPU卡的密钥获取模块的设计方案,并用FPGA进行了实现。测试结果显示,所设计的密钥获取模块能够很好地满足密钥获取安全的要求。     

可信平台模块中16位微处理器FPGA实现与验证

可信计算框架的核心是称为可信平台模块（Trusted Platform Module）的可信芯片。提出一种新型设计理念,尝试在FPGA芯片上自主设计TPM内部的微处理器及指令系统,从最底层保证芯片安全性。作为先期可行性研究,设计实现了具有相对完善的指令系统的16位微处理器,为了验证其对外围设备接口的可操作性,针对内藏T6963C液晶屏和4位动态共阴数码管分别设计出相应输出接口模块,使程序执行结果得到直观的显示。由于指令系统完全自主设计,具有较高的安全性和可扩展性,为将来安全微处理器的研制也积累了一定的经验。     

基于USB总线的可编程函数发生器设计

函数发生器是工程测试、教学科研等领域中不可缺少的一种测试设备。采用符合USB2．0协议规范的CY7C68013A接口芯片,结合Cyclone系列FPGA的硬件描述设计方法,实现频率、相位等波形参数的快速调整。通过虚拟仪器技术使用计算机软件高效地计算和分析波形数据并通过通用串行总线（USB）向硬件模块传递。软硬件之间设计标准的通信接口,应用功能可按用户需求配置,满足了现代系统化测量方法的需求。实验结果表明,所设计的函数发生器能够实现任意形式信号发生的功能,而且方便易用,灵活实用。     

基于FPGA的磁盘阵列校验卡的设计与实现

本文给出了一种采用Altera公司的Cyclone系列EP1C12Q240C8的FPGA芯片设计磁盘阵列校验卡的硬件电路的方法。该设计采用了并行的思想,令数据在PCI总线上的传输过程和校验计算过程在时间上重叠,使得整个校验过程耗费的时间等同于数据在总线上传输的时间,从而最大限度地提高了校验性能。设计经软件仿真和硬件实现,结果表明电路性能
可靠。     

基于FPGA的可现场调试微机设计与实现

介绍了基于FPGA的可现场调试微型计算机的设计和实现,给出了CPU的结构图、算术逻辑部件模块及控制模块的工作原理。通过增加外围电路控制模块,使用键盘输入及数码管输出显示,增添了程序设计的灵活性和形象性,并且使其可现场调试。一条指令执行通常只需4个时钟周期,提高了运行速度。最后给出QuartusII的仿真波形和实验结果。     

AES中SubBytes算法在FPGA的实现

介绍了AES中,SubBytes算法在FPGA的具体实现.构造SubBytes的S-Box转换表可以直接查找ROM表来实现.通过分析SubBytes算法得到一种可行性硬件逻辑电路,从而实现SubBytes变换的功能.     

基于IP核的多UART扩展及其FPGA实现

嵌入式系统日益普遍.8位的处理器仍然是低端市场的主流,UART具有操作简单、工作可靠、抗干扰能力强等优点,广泛应用于嵌入式设备接口中.但是标准的8位处理器满足不了大量的串行接口设备的要求.分析了当前普遍采用的多UART的方法和Actel公司提供的标准8051和UART(通用异步收发器).在IP核的基础上,通过两块FPGA内部RAM,设计出一种"桥"的办法.用Verilog硬件描述语言实现多个UART的扩展,并在ModelSim中进行仿真验证,最后在Actel公司的FPGA(现场可编程门阵列)里进行实现.