SAR系统可重配置高速数传设计和实现

为了解决通用性和数据传输率瓶颈,本文设计并实现了一种通用的可重配置高速数据传输模块。通过使用高速的LVDS外部数据接口和PCI_X内部数据接口,以及可以重配置的体系结构,适应不同的物理接口和接插件模式,实现了高速实时SAR成像的数据接口。该体系结构具有通用性和可重配置性,系统开发快速,可以适应广泛的数据传输模式。     

基于FPGA的高速网络入侵检测系统

处理速度成为制约基于软件的网络入侵检测系统性能的瓶颈。文中提出了用可重配置硬件(FPGA)和商用千兆以太网MAC实现的网络入侵检测系统体系结构。在该体系结构中，网络数据包的特征匹配以及复杂协议分析等高强度的计算均由可重配置硬件电路完成，而使主机CPU更专注于对复杂入侵方式的检测和对入侵行为的实时响应。分析表明，该体系结构能够快速适应入侵特征变化对硬件电路的重配置需求，使网络入侵检测系统可以以线速处理网络数据包。     

CY7C68013A端口模式下数据传输模块的设计

Cypress公司的USB2.0控制芯片CY7C68013A可配置成三种接口模式：端口、从属和GPIF主控模式。从属模式和GPIF主控模式实现了USB内部数据缓冲与外部设备之间的无缝连接,常用于高速实时传输外设。而对于低速实时传输和高速非实时传输外设,由CPU控制的端口模式则提供了有效的传输方案。针对于端口模式文献介绍较少的现状,同时为帮助开发者更好地理解USB数据传输过程,提出了端口模式下数据传输模块的设计方法。以芯片CY7C68013A为核心,通过描述USB数据传输过程,给出了端口模式下数据传输模块的通信协议设计、硬件设计、固件程序设计、驱动程序设计和上位机界面程序设计。模块实现了计算机与外设数据的可靠传输,测试表明,满足了数据传输系统要求。采用命令/响应式传输方式,保障了数据稳定可靠传输,具有很高的使用价值,同时为其它接口模式的开发提供了借鉴意义。     

一种基于FPGA的以太网高速传输平台

介绍一种基于百兆以太网的高速数据传输平台,使用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控单元,完成以太网接口芯片的时序控制,实现简单的TCP/IP协议栈。实验结果表明,该平台扩展接口丰富、通用性好,可以方便地与PC机进行连接,并可作为各种实验设备与PC机进行数据传输的中间件。另外,该平台的数据吞吐率较高,可以达到接近100 Mb/s的以太网极限性能。     

数据传输系统的可编程逻辑技术实现

本文介绍了数据传输系统体系结构的设计方法，主要针对数据传输系统进行设计，详细论述了系统的总体设计、模块设计、PCI（Peripheral Component Interconnect外围部件互连）总线高速数据传输系统硬件接口设计方法,给出了系统的设计与实现方案。克服了系统中的有关数据传输速率、可靠性等方面的问题，提高了数据传输过程中抗干扰能力     

基于C8051F040的数据传输嵌入式系统开发

为了解决嵌入式设备与计算机不能直接互联通信或者通信距离短的问题,基于C8051F040单片机和高速UART串行端口及其内置CAN控制器,开发一套适合多种总线接口配置要求的通用数据传输嵌入式系统。该系统具有总线接口配置灵活、数据及事物处理能力强等特点,具有一定的通用性。本系统已成功应用于深海取样钻机监控系统中各功能模块相互数据传输,系统运行稳定、可靠。     

基于NIOS II处理器的USB双向数据传输系统

介绍了一种双向数据传输系统设计方案和实现方法,采用USB2.0接口芯片CY7C68013A与FPGA相结合构建硬件系统,FPGA内嵌NIOS Ⅱ软核处理器负责数据处理;系统通过USB接口向上传输数据到上位机,结合基于VC++开发的数据传输控制软件平台,发送控制命令及数据到硬件系统端,从而实现USB接口的双向数据传输功能;详细描述了系统的硬件电路设计和软件实现过程,实验证明该系统具有高速、便携、通用性强的特点,系统数据最高传输速度达到33MB/s,且工作稳定可靠。     

GridFTP服务器的构建与应用

GridFTP是Globus项目组开发的一个用于支持网格远程数据传输的一种基本的数据访问和数据传输协议。在基于LinuX的GT3平台基础上，给出了GridFTP服务器配置和测试的步骤，实现了GridFTP服务器的构架；研究了GfidFTP第三方控制数据传输的体系结构，描述了第三方控制数据传输过程，给出了第三方控制数据传输的客户端编程实现模式。     

基于PCI总线流水式高速数据采集系统设计

目前基于PCI总线的高速数据采集系统，大多采用高速A／D、CPLD或FPGA、FIFO或双端口RAM以及通用PCI接口来设计，其通用性、灵活性差，不能很好地发挥PCI总线的性能。针对这些不足，在分析了流水线技术特点的基础上，论述了采用流水线技术设计基于PCI总线高速数据采集系统的方法。按该方法设计的数据采集系统，可以达到很高的数据采集速度和数据传输速度，并具有很好的通用性和灵活性。     

高速网络环境下入侵检测系统结构研究

提出了一种高速网络环境下的入侵检测系统体系结构，通过综合原始信号的耦合技术(捕包技术和流重组技术)、汇聚均衡技术以及高效的数据流引擎，有效地解决了在多线路、大带宽骨干网线路上进行网络安全分析的处理性能问题．并且该体系结构具有很好的层次，具有高可伸缩性和适应性，可以适应从低速接入网到高速骨干网(oc48以上多链路)的复杂网络环境和各种不同的接口形式．当配置16个数据流总线时，能以线速处理八路OC48接口的网络数据，突破了公开报导的同类系统的最好水平．     

运动控制算法可重构机制

针对步进扫描光刻机运动控制系统调试和运行,提出了一种运动控制算法可重构的机制,实现运动控制算法和关键参数的在线修改;对比分析了不可重构与可重构运动控制软件的设计流程,指出了可重构的优势;为运动控制代码传输设计了VME总线通道并用FPGA实现总线接口,确保运动控制指令的高速稳定传输;设计了运动控制器运算核心DSP的外部接口和运行方式,确保运动控制算法的可控运行;实验结果表明DSP代码可从上位机下载运行,控制系统能灵活的重构运动控制算法,长时间运行稳定,大大提高了光刻机工件台控制系统调试的工作效率。     

可重构计算混合系统硬件的设计与实现

可重构计算系统中软硬件资源的管理缺乏统一的机制,资源不能被有效利用。为此,设计并实现一种硬件任务模型,为上层软件提供统一的硬件接口,使操作系统能够对软硬件任务进行统一管理,并给出硬件任务下载器的实现结构及工作流程。实验结果表明,该硬件任务模型的运行效率较高,硬件任务下载器能较大地提高硬件任务的下载速率。     

基于ARM和DSP的双核嵌入式视频监控系统

针对传统嵌入式视频监控设备集成度低,功能有限,响应速度慢,计算能力不足的问题,研究了一种基于ARM微处理器S3C6410与TMS320DM642 DSP双核体系结构的嵌入式视频监控系统。该系统采用CMOS摄像头采集视频数据,经DM642上算法处理后通过HPI高速并行接口传输给ARM处理器,ARM处理器负责对接收到的视频进行控制和LCD显示。重点阐述了ARM和DSP系统单元间的硬件连接方案,HPI接口驱动程序的设计实现,以及结合Linux异步通知和多线程技术的QT/Embedded客户端人机交互软件的编写。最后,移植了运动目标跟踪算法到DSP中并对整个系统进行实验测试,验证系统的性能。经实验证明,所设计的系统稳定可靠,视频清晰流畅,具有性能高、功耗和成本低、可扩展性强等优点,在嵌入式视频监控领域具有推广和使用价值。     

多模冗余可重构计算机可靠性研究

为了以最小代价提高多模可重构计算机的可靠性,需要结合系统体积功耗等因素,对不同计算机体系结构的可靠性进行评估;首先,针对三模冗余、三热一冷以及四模热备这几种不同冗余可重构计算机体系结构,给出了他们的故障状态转移图;其次,运用马尔可夫模型理论,对这些计算机结构进行可靠性建模;第三,根据上述3种系统的可靠性模型,在考虑失效率和维修率两个参数对系统可靠性影响的情况下,对各结构的可靠性指标进行了评价;结果表明,三热一冷的可靠性大于三模冗余,而小于四模热备;但综合考虑系统的可靠度、体积、功耗等因素后,在这几种形式的表决系统中,三热一冷是最优的;同时,设计完善的三模可重构系统可靠度会比一个设计不合理的四模可重构系统要高。     

支持动态可重构的软/硬件统一多线程编程模型

针对可重构系统中的数据流驱动应用,提出支持动态可重构的软/硬件统一多线程编程模型SHUMDR及其层次化实现.通过硬件线程接口设计、操作系统内核扩展,便于设计人员以统一的线程视图描述应用的软硬件划分.以数据加密/解密为例进行测试的结果表明,统一线程抽象带来的时间开销和空间资源占用率较小,该模型在探索编程灵活性的同时,能够有效地兼顾硬件的效率.     

基于ISP1581的USB数据采集系统的实现

具有PCI总线等接口形式的采集卡虽然传输速率高,但安装麻烦,易受PC机插槽数量、地址、中断资源的限制。为了解决以上问题,设计了基于ISP1581的高速USB接口的多通道数据采集系统,介绍了系统硬件组成以及软件程序的开发过程。经验证,系统最高传输速率可达60Mb/s。     

AES和SMS4算法的可重构设计与高效实现

分析AES和SMS4算法的原理及可重构性,给出系统的整体结构,综合应用可重构技术、并行处理及流水线技术对算法进行高效实现。与传统设计方案相比,该设计在保证运行速度的同时大大减少了资源的消耗,因此,适用于面积受限且有多种密码需求的安全 系统。     

基于ARM和FPGA的NoC资源网络接口驱动设计与实现

将ARM处理器作为NoC系统中的一个资源节点,设计了资源网路接口,基于Linux操作系统的基础上,编写了FPGA设备的驱动程序。在典型的3×32DMesh结构的NoC系统中进行了测试,结果表明该设计实现了ARM处理器资源节点和NoC系统中其他IP核数据的高速、可靠传输。     

基于cPCI总线的高速数据光纤传输系统的实现

介绍一种基于cPCI总线的点到点高速数据光纤传输系统,提出了用现场可编程大规模集成逻辑器件取代分立元件完成接口卡设计及力求达到更高的传输速率的思想,并实际设计实现了这种想法。着重介绍了系统的硬件结构设计和软件功能实现,给出了选用的主要芯片的型号。实验证明该系统工作稳定,达到了设计指标要求。