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啟發(fā)式研究

  • 基于ARM和Linux的車載信息顯控終端的研究

    汽車儀表總成是汽車和駕駛員進(jìn)行信息交互的窗口。傳統(tǒng)的汽車儀表總成采用了大量機(jī)械器件、模擬電路和少量簡(jiǎn)單數(shù)字電路的方式設(shè)計(jì)。它體積大,精確和穩(wěn)定性低,顯示信息少,控制按鈕繁復(fù)。本項(xiàng)目以當(dāng)前主流的嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一種以大尺寸LCD觸摸屏為主要顯示控制界面,以CAN總線和其他接口為信息采集渠道,以高速嵌入式ARM9微控制器為處理單元的車載信息顯控終端。 作者在該項(xiàng)目中負(fù)責(zé)車載信息顯控終端的樣機(jī)設(shè)計(jì),用Prote199完成原理圖和PCB圖的設(shè)計(jì),編寫測(cè)試程序?qū)χ饕布M(jìn)行測(cè)試。軟件上移植Linux操作系統(tǒng)并編寫LCD驅(qū)動(dòng)程序。 論文設(shè)計(jì)的車載信息顯控終端以SAMSUNG公司S3C2410ARM9微控制器為核心,以Microchip公司的MCP2515芯片為CAN總線控制器,以Sharp公司LQ080V3DG01型號(hào)的8英寸LCD屏為顯控接口。存儲(chǔ)器方面外擴(kuò)了NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM。接口方面設(shè)計(jì)了CAN、USB、RS232、以太網(wǎng)等標(biāo)準(zhǔn)接口,和GPIO、AD等接口。軟件上本車載信息顯控終端采用自行剪裁移植的Linux操作系統(tǒng),并移植了相應(yīng)的LCD驅(qū)動(dòng)程序。 論文主要闡述了車載信息顯控終端的硬件設(shè)計(jì),詳細(xì)分析了Linux在S3C2410微控制器系統(tǒng)上的移植,并將在軟硬件調(diào)試過程中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)與大家分享。 本車載信息顯控終端是對(duì)汽車儀表總成數(shù)字化和虛擬化顯示控制的一個(gè)有益嘗試,離最后的實(shí)用化和產(chǎn)品化還待進(jìn)一步研究。

    標(biāo)簽: Linux ARM 車載信息

    上傳時(shí)間: 2013-05-30

    上傳用戶:hechao3225

  • 基于ARM和Linux的汽車試驗(yàn)記錄儀的研究與開發(fā)

    隨著汽車電子和現(xiàn)代化交通的飛速發(fā)展,人們對(duì)汽車的行駛性能和安全性能提出了更高的要求。在汽車測(cè)試試驗(yàn)中使用記錄儀,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量,控制汽車的車速,對(duì)超速進(jìn)行報(bào)警,滿足汽車試驗(yàn)中對(duì)汽車運(yùn)行情況的了解,特別是根據(jù)汽車試驗(yàn)要求而制定的試車計(jì)劃得到的準(zhǔn)確實(shí)施,從而進(jìn)一步提高汽車制造商的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,超大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟,嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能越來越強(qiáng)大,在某些場(chǎng)合完全可以取代傳統(tǒng)的工控機(jī),并且其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在于它的體積小、功耗低、性價(jià)比高,便于攜帶,使得它非常適合應(yīng)用到汽車試驗(yàn)記錄儀中。 本論文在嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建中做了探索性研究,以汽車試驗(yàn)記錄儀的發(fā)展和功能要求為目標(biāo),以嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)入手,深入研究了嵌入式計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電磁兼容性問題和能夠長時(shí)間可靠運(yùn)行的嵌入式計(jì)算機(jī)主板。主要模塊包括電源、復(fù)位、JATG模塊,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)交互模塊。 在軟件部分,實(shí)現(xiàn)了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的引導(dǎo)程序(u-boot-1.1.4)的移植,嵌入式Limux2.6.14內(nèi)核的移植,根文件系統(tǒng)的制作,新增硬件驅(qū)動(dòng)程序編寫以及嵌入式圖形界面GUI系列MiniGUI的移植,完成了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從硬件到軟件系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建。 目前,國內(nèi)市場(chǎng)上缺乏專門應(yīng)用與汽車試驗(yàn)中的記錄儀,本文設(shè)計(jì)中的汽車記錄儀正是基于此目的而設(shè)計(jì)和研制的,該新型的汽車試驗(yàn)記錄儀使用方便,性價(jià)比高,適用于國內(nèi)中小型汽車制造廠商。

    標(biāo)簽: Linux ARM 汽車 記錄儀

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:aeiouetla

  • 基于ARM和Linux的嵌入式系統(tǒng)的研究以及打印模塊的實(shí)現(xiàn)

    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)將在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮越來越重要的作用。一方面,ARM技術(shù)已經(jīng)在當(dāng)今的嵌入式微處理器領(lǐng)域中占據(jù)了領(lǐng)先地位,另一方面,結(jié)構(gòu)清晰、源碼開放的Linux已經(jīng)發(fā)展成為一款非常具有活力的操作系統(tǒng)。近年來,基于ARM和Linux的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個(gè)亮點(diǎn)。便攜式微型熱敏打印機(jī)雖然已經(jīng)廣泛應(yīng)用在票據(jù)打印領(lǐng)域,但是其優(yōu)秀的圖形打印能力仍然具有很大的應(yīng)用潛力可以發(fā)掘。在工業(yè)生產(chǎn)中,某些參數(shù),比如環(huán)境的溫度、濕度等,需要被嚴(yán)格掌控。將這些參數(shù)映射到坐標(biāo)系中并使用便攜式熱敏打印機(jī)打印出來,能夠讓技術(shù)人員更加方便直觀地觀察到參數(shù)變化情況。 本次設(shè)計(jì)的目的是建立一個(gè)基于ARM核心處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺(tái),為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供一個(gè)方便功能擴(kuò)展的軟硬件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,此次設(shè)計(jì)還以VMP01 PLUS便攜式熱敏打印機(jī)為對(duì)象,利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源,使用串行接口連接該型號(hào)打印機(jī),并輔助軟件設(shè)計(jì)擴(kuò)展了坐標(biāo)圖形打印的功能。軟件設(shè)計(jì)部分包括了Linux下VMP01 PLUS熱敏打印機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)圖形打印功能的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序都能夠移植到開發(fā)平臺(tái)上正確地運(yùn)行,打印效果理想。

    標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式系統(tǒng) 打印

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:xc216

  • 基于ARM和OpenCV的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)平臺(tái)研究

    增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是一種將虛擬世界和真實(shí)環(huán)境相結(jié)合的技術(shù)。它將計(jì)算機(jī)繪制的虛擬模型疊加到使用者所看到的真實(shí)世界景象中,使用戶可以從虛擬模型中獲得額外的信息,增強(qiáng)了對(duì)現(xiàn)實(shí)的感知。涉及到的技術(shù)有圖像處理、位置跟蹤、三維注冊(cè)等。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛應(yīng)用于裝配維修、醫(yī)療研究、軍事領(lǐng)域和商業(yè)應(yīng)用。 第一部分,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)介紹。該部分首先闡述了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的定義,接著介紹了該項(xiàng)技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,以及在工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域等的應(yīng)用,最后分析了目前AR系統(tǒng)的缺點(diǎn)和不足,得出了在嵌入式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)研究具有重要意義。 第二部分,嵌入式硬件環(huán)境的設(shè)計(jì)。硬件電路由以下幾部分構(gòu)成:USB控制器用于連接USB攝像頭設(shè)備,液晶顯示驅(qū)動(dòng)用于控制顯示屏輸出,外圍電路主要有內(nèi)存電路、Flash電路、時(shí)鐘電路和RS-232電路等。 第三部分,嵌入式軟件方案的設(shè)計(jì)。首先,選用U-boot1.2.0作為Bootloder,特點(diǎn)是U-boot的網(wǎng)絡(luò)功能較強(qiáng),支持平臺(tái)較多。其次,移植Linux2.6.22內(nèi)核作為系統(tǒng)核心,該版本內(nèi)核具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)。再次,用busybox1.9.1構(gòu)建基礎(chǔ)命令環(huán)境,并將轉(zhuǎn)為NandFlash設(shè)計(jì)的YAFFS文件系統(tǒng)安裝到開發(fā)板上。最后,在以上的軟件環(huán)境基礎(chǔ)上,開發(fā)了基于OV511芯片的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)和FrameBuffer顯示驅(qū)動(dòng)程序。 第四部分,開源視覺處理庫OpenCV的移植。該部分介紹了OpenCV的特性,常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),在嵌入式Linux下的編譯選項(xiàng)配置,庫依賴文件安裝,底層文件修改,以及如何編譯、安裝OpenCV。 第五部分,基于OpenCV的攝像頭標(biāo)定程序。該攝像頭標(biāo)定程序是基于張氏標(biāo)定算法的開發(fā),本文首先闡述了攝像頭標(biāo)定算法的核心內(nèi)容,以及對(duì)應(yīng)的OpenCV實(shí)現(xiàn)方案,然后給出了攝像頭標(biāo)定程序在平臺(tái)運(yùn)行的細(xì)節(jié)和結(jié)果。

    標(biāo)簽: OpenCV ARM 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

    上傳時(shí)間: 2013-07-06

    上傳用戶:阿四AIR

  • 基于ARM和uCOS-Ⅱ的衍射儀高壓控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用

    X射線衍射儀目前被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教學(xué)、材料生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域。而X射線管是X衍射儀的關(guān)鍵部件之一,X射線被激發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩種譜線:特征譜線和連續(xù)譜線。X射線管的工作狀態(tài)決定能否產(chǎn)生符合實(shí)驗(yàn)要求的X射線特征譜線和連續(xù)譜線,這就要求我們對(duì)X射線管的工作狀態(tài)進(jìn)行精確控制。 本文根據(jù)X射線管工作狀態(tài)和衍射儀相關(guān)功能的要求,提出了基于ARM和uCOS-Ⅱ的衍射儀高壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并在分析和研究的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證了該方案。該系統(tǒng)以ARM為主控制芯片,結(jié)合CPLD芯片,完成對(duì)X射線管工作狀態(tài)的控制和其它相關(guān)功能的控制。由于多任務(wù)的需要,在ARM的基礎(chǔ)上引入了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-Ⅱ。具體的,本文完成了相應(yīng)原理圖和印刷電路板的設(shè)計(jì)。在ARM7芯片LPC2378上,完成了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-II的移植;在uCOS-II操作系統(tǒng)上,通過對(duì)ARM芯片編程,實(shí)現(xiàn)了對(duì)X射線管的工作狀態(tài)進(jìn)行精確控制,以及光閘、水循環(huán)等相關(guān)功能的控制。 上述系統(tǒng)已通過實(shí)際的安裝調(diào)試。測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計(jì)要求,實(shí)現(xiàn)全部的預(yù)期功能,可完成對(duì)X射線管的工作狀態(tài)的精確控制,和衍射儀相關(guān)功能的控制。

    標(biāo)簽: uCOS ARM 衍射 壓控

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:BK094

  • 基于ARM和μCOSⅡ的調(diào)速器試驗(yàn)臺(tái)的研究

    隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,各科學(xué)領(lǐng)域?qū)y(cè)試技術(shù)提出了越來越高的要求。調(diào)速器試驗(yàn)臺(tái)是調(diào)試、校驗(yàn)調(diào)速器性能的一種試驗(yàn)工具,是船舶修造廠、尤其調(diào)速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗(yàn)設(shè)備。基于ARM嵌入式平臺(tái)和uC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的嵌入式控制調(diào)速器試驗(yàn)臺(tái)是基于國內(nèi)外調(diào)速器測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和工作的實(shí)際要求。本調(diào)速試驗(yàn)臺(tái)充分利用了嵌入式單片機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù),通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù),例如直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速、調(diào)速器的齒條位移等等,經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)處理并輸出結(jié)果來實(shí)現(xiàn)調(diào)速器試驗(yàn)臺(tái)的功能,并運(yùn)用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示出來。 本文主要是針對(duì)調(diào)速試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的研究,在分析了嵌入式軟硬件可實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,借鑒了“開發(fā)平臺(tái)”的設(shè)計(jì)思想,首先,在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上架構(gòu)通用的硬件平臺(tái),對(duì)測(cè)控平臺(tái)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),特別是對(duì)于關(guān)鍵的接口電路進(jìn)行了比較深入的研究,針對(duì)不同的應(yīng)用,集成了多種接口電路。其次,在實(shí)現(xiàn)嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM上可移植的基礎(chǔ)上,架構(gòu)了通用的軟件平臺(tái),對(duì)接口電路驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。最后,研究了基于參數(shù)實(shí)時(shí)可變型的一種新型的PID控制算法,并將此PID算法作為調(diào)速試驗(yàn)臺(tái)的控制算法。 通過對(duì)本系統(tǒng)的研究開發(fā),提高了調(diào)速器試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試精度,也使性能更加穩(wěn)定可靠,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)測(cè)試過程的自動(dòng)化,從而減輕了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了工作效率,降低了試驗(yàn)成本,也同時(shí)消除了安全隱患,因此對(duì)本課題的研究具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

    標(biāo)簽: ARM COS 調(diào)速器 試驗(yàn)臺(tái)

    上傳時(shí)間: 2013-07-20

    上傳用戶:ggwz258

  • 8位MCU架構(gòu)研究及基于FPGA的IP驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

    本文首先介紹了主流8位MCU(微控制器)的通用架構(gòu),通過比較分析主流國際MCU半導(dǎo)體供應(yīng)商的MCU產(chǎn)品,結(jié)合作者在德國英飛凌公司的項(xiàng)目實(shí)踐,分析了英飛凌XC866系列8位MCU的架構(gòu)特點(diǎn)和功能特性。在此基礎(chǔ)上,介紹了該MCU芯片的系統(tǒng)集成方法,以及組成模塊的架構(gòu)和功能。 LlN協(xié)議是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的車載局部互連協(xié)議,作為英飛凌XC866MCU上很關(guān)鍵的一個(gè)外圍IP,本論文在介紹了MCU架構(gòu)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了LlN控制器。LIN協(xié)議是UART在數(shù)據(jù)鏈路層上的擴(kuò)展,其關(guān)鍵是LlN協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)。本文給出了一種可靠,高效的協(xié)議檢測(cè)機(jī)制,從而使軟件和硬件更好配合工作完成協(xié)議檢測(cè)。在完成LlN控制器設(shè)計(jì)后,本文結(jié)合了XC866ADC的架構(gòu),介紹了ADC模擬和系統(tǒng)的數(shù)字接口概念和實(shí)現(xiàn)要點(diǎn),介紹了如何考慮分析選擇合理的數(shù)字接口方案。論文最后以XC866的系統(tǒng)架構(gòu)為基礎(chǔ),提出了一種高效的基于FPGA的IP原型驗(yàn)證平臺(tái)方案,并以LlN控制器作為驗(yàn)證這一平臺(tái)的IP,在FPGA上成功的實(shí)現(xiàn)了驗(yàn)證方案。論文同時(shí)介紹了從SOC設(shè)計(jì)向FPGA原型驗(yàn)證轉(zhuǎn)換時(shí)的處理方法及工程經(jīng)驗(yàn),介紹了MCU及驗(yàn)證平臺(tái)的測(cè)試平臺(tái)思想,以及基于FPGA原型和邏輯分析儀實(shí)時(shí)測(cè)試的MCU固件代碼覆蓋率測(cè)試方法。 目前8位MCU在中低端的應(yīng)用越來越廣泛,特別是目前發(fā)展迅速的汽車電子和消費(fèi)電子領(lǐng)域。因此對(duì)MCU架構(gòu)的不斷研究和提高,對(duì)更多面向應(yīng)用領(lǐng)域的IP的研究和設(shè)計(jì),以及如何更快速的實(shí)現(xiàn)芯片驗(yàn)證將極大的推動(dòng)MCU在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣,將產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用價(jià)值。

    標(biāo)簽: FPGA MCU 8位 架構(gòu)

    上傳時(shí)間: 2013-07-14

    上傳用戶:李夢(mèng)晗

  • ARM處理器和FPGA在數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用與研究

    隨著對(duì)高處理能力、網(wǎng)絡(luò)通信、實(shí)時(shí)多任務(wù),超低功耗這些需求的增長,傳統(tǒng)8位處理器已經(jīng)不能滿足新產(chǎn)品的要求了,高端嵌入式處理器已經(jīng)得到了普遍的重視和應(yīng)用.ARM是目前嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的RISC微處理器結(jié)構(gòu),該文研究了基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā),介紹了利用一款A(yù)RM微處理器和FPGA設(shè)計(jì)的四路E1中繼板卡的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理,并在這個(gè)硬件平臺(tái)上進(jìn)行軟件開發(fā)的過程.該四路E1收發(fā)器能夠提供四條E1鏈路,把帶寬從2Mbps提高到8Mbps,能夠同時(shí)負(fù)載120個(gè)用戶的通信,解決了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)中卡槽數(shù)目限制的問題.目前,建立在G. 703基礎(chǔ)上的El接口在分組網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、GSM移動(dòng)基站及軍事通信中得到廣泛的應(yīng)用,傳送語音信號(hào)、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù).文中首先分析了當(dāng)前數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì),隨著網(wǎng)絡(luò)通信的用戶數(shù)目及信息量的猛增,拓寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ朗且豁?xiàng)研究熱點(diǎn),這是開發(fā)四路E1收發(fā)器的一個(gè)目的.接著敘述了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,即四路E1收發(fā)器的應(yīng)用環(huán)境,著重介紹了四路E1板卡在整個(gè)系統(tǒng)中所扮演的角色和嵌入式處理器ARM的體系結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),鑒于數(shù)據(jù)傳輸中對(duì)時(shí)鐘的要求比較嚴(yán)格,該文還介紹了FPGA技術(shù),應(yīng)用它主要是為系統(tǒng)提供各個(gè)精確的時(shí)鐘.然后,在分析了四路E1收發(fā)器的工作原理和比較了各類處理器特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了四路E1收發(fā)器的硬件設(shè)計(jì),分別介紹了時(shí)鐘模塊、系統(tǒng)接口電路、存儲(chǔ)系統(tǒng)模塊、四通道E1合成器模塊、CPU模塊以及時(shí)隙交換模塊.接著,在研究分析了G.703和G.704等通信協(xié)議后,再根據(jù)系統(tǒng)要求提出了四路E1收發(fā)器的軟件設(shè)計(jì).先介紹了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTXC,詳細(xì)闡述了ARM處理器啟動(dòng)代碼程序的設(shè)計(jì),然后給出了在此操作系統(tǒng)下軟件設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu),分四個(gè)任務(wù)分別闡述此軟件功能,其中詳細(xì)介紹了信令處理模塊、接口中斷處理模塊、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)模塊和RC消息LC消息處理模塊.最后介紹了軟件和硬件的調(diào)試方法以及設(shè)計(jì)過程中的調(diào)試開發(fā)過程,整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、測(cè)驗(yàn)已達(dá)到了預(yù)期的效果,現(xiàn)正投入使用中.

    標(biāo)簽: FPGA ARM 處理器 中的應(yīng)用

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:夢(mèng)雨軒膂

  • CCSDS圖像壓縮和AES加密算法研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)

    遙感圖像是深空探測(cè)和近地觀測(cè)所得數(shù)據(jù)的重要載體,在軍事和社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。由于遙感圖像數(shù)據(jù)量巨大,它的存儲(chǔ)和傳輸已成為遙感信息應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。圖像壓縮編碼技術(shù)能降低圖像冗余度,從而減小圖像的存儲(chǔ)容量和傳輸帶寬,它的研究對(duì)于遙感圖像應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。CCSDS圖像壓縮算法是空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)(CCSDS)提出的圖像數(shù)據(jù)壓縮算法。該算法復(fù)雜度較低,并行性好,適合于硬件實(shí)現(xiàn),能實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理,從而廣泛應(yīng)用于深空探測(cè)和近地觀測(cè)。對(duì)于直接關(guān)系到軍事戰(zhàn)略、經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面的遙感圖像的傳輸,必須對(duì)它進(jìn)行加密處理。AES加密算法是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所(NIST)于2000年發(fā)布的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn),它不但能抵抗各種攻擊,保證加密數(shù)據(jù)的安全性,而且易于軟件和硬件實(shí)現(xiàn)。本論文對(duì)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法進(jìn)行了研究,完成的主要工作包括: (1)研究了CCSDS圖像壓縮算法的原理和結(jié)構(gòu),用C語言實(shí)現(xiàn)了算法的編解碼器,并與SPIHT算法和JPEG2000算法的性能進(jìn)行了比較。 (2)研究了AES加密算法的原理和結(jié)構(gòu),用C語言實(shí)現(xiàn)了算法的加解密器。 (3)介紹了實(shí)現(xiàn)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法的FPGA設(shè)計(jì)所選擇的軟件開發(fā)工具、開發(fā)語言和硬件開發(fā)平臺(tái)。 (4)給出了CCSDS編碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)性能。 (5)給出了AES加密器的FPGA實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)性能。 本文設(shè)計(jì)的CCSDS圖像壓縮和AES加密FPGA系統(tǒng)運(yùn)用了流水線設(shè)計(jì)、高速內(nèi)存設(shè)計(jì)、模塊并行化設(shè)計(jì)和模塊串行化設(shè)計(jì)等技術(shù),在系統(tǒng)速度和資源面積上取得了較好的平衡,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。

    標(biāo)簽: CCSDS FPGA AES 圖像壓縮

    上傳時(shí)間: 2013-07-15

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  • CCSDS圖像壓縮算法與AES加密算法的FPGA實(shí)現(xiàn)研究

    本文以星載圖像數(shù)據(jù)的壓縮與加密為背景,對(duì)CCSDS圖像壓縮算法和AES數(shù)據(jù)加密算法做了深入研究。文章的主要工作包括: (1)實(shí)現(xiàn)了CCSDS圖像壓縮算法的C程序,并且與SPIHT算法和JPEG2000算法在星載圖像壓縮領(lǐng)域做了簡(jiǎn)單的對(duì)比; (2)對(duì)原始CCSDS圖像壓縮算法進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)后的算法在提升算法性能的同時(shí),降低了算法的復(fù)雜度; (3)研究了AES數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn),并實(shí)現(xiàn)了該算法的C程序; (4)用VerilogHDL語言實(shí)現(xiàn)了CCSDS圖像壓縮算法和AES數(shù)據(jù)加密算法的編碼器; (5)在FPGA硬件平臺(tái)上,驗(yàn)證了這兩種算法編碼器的正確性和有效性。

    標(biāo)簽: CCSDS FPGA AES 圖像壓縮

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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