2000年10月2日，美國國家標準與技術研究所宣布采用Rijndael算法作為高級加密標準，并于2002年5月26日正式生效，AES算法將在今后很長一段時間內，在信息安全中扮演重要角色。因此，對AES算法實現的研究就成為了國內外的熱點，會在信息安全領域得到廣泛的應用。用FPGA實現AES算法具有快速、靈活、開發周期短等優點。 本論文就是針對AES加、解密算法在同一片FPGA中的優化實現問題，在深入分析了AES算法的整體結構、基本變換以及加、解密流程的基礎上，對AES算法的加、解密系統的FPGA優化設計進行了研究。主要內容為： 1．確定了實現方案以及關鍵技術，在比較了常用的結構后，采用了適合高速并行實現AES加、解密算法的結構——內外混合的流水線結構，并給出了總體的設計框圖。由于流水線結構不適用于反饋模式，為了達到較高的運算速度，該系統使用的是電碼本模式(ECB)的工作方式； 2．對各個子模塊的設計分別予以詳細分析，結合算法本身和FPGA的特點，采用查表法優化處理了字節代換運算，列混合運算和密鑰擴展運算。同時，考慮到應用環境的不同，本設計支持數據分組為128比特，密鑰長度為128比特、192比特以及256比特三種模式下的AES算法加、解密過程。完成了AES加、解密算法在同一片FPGA中實現的這個系統的優化設計； 3．利用QLJARTUSII開發工具進行代碼的編寫工作和綜合編譯工作，在 MODELSIM中進行仿真并給出仿真結果，給出了各個模塊和整個設計的仿真測試結果； 4．和其他類似的設計做了橫向對比，得出結論：本設計在保證了速度的基礎上實現了資源和速度的均衡，在性能上具有較大的優勢。
上傳時間： 2013-05-25
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最新的研究進展是OFDM的出現，并且在2000年出現了第一個采用此技術的無線標準(HYPERLAN-Ⅱ)。由于它與TDMA及CDMA相比能處理更高數據速率，因此可以預想在第四代系統中也將使用此技術。 寬帶應用和高速率數據傳輸是OFDM調制/多址技術通信系統的重要特征之一。作者通過參與國家863計劃項目“OFDM通信系統”一年以來的研發工作，對OFDM通信系統及相關技術有了深入的理解，積累了大量實際經驗，并在相關工作中取得了部分研究成果。 另一方面，關于寬帶自適應均衡技術的研究在近年來也引起了廣泛的關注。它是補償信道畸變的重要的技術之一。作者通過參與該項目FPGA部分的開發與調試工作，基于單片FPGA實現了均衡部分；此外，作者在頻域自適應均衡算法方面也取得了一些理論成果。 本文的主體部分就是根據上述工作的內容展開的。 首先介紹了本課題相關技術的發展情況，主要包括：OFDM系統的技術原理、技術優勢、歷史和現狀，均衡技術的特點和發展等。末尾敘述了本課題的來源和研究意義，并簡介了作者的主要工作和貢獻。確定將WSSUS分布和瑞利衰落作為本文研究的信道模型。主要分析了常用的時域均衡器，均是單載波非擴頻數字調制中常用到的均衡器和均衡算法，為接下來的進一步研究作理論參考。 接著，論述了均衡必須用到的信道估計技術。重點就該方案的核心算法(頻域均衡算法)進行了數學上進行了較深入的研究，建立系統模型，并據此推導了三種頻域均衡的算法：頻域消除HICI，Gauss-Seidel迭代算法，頻域線性內插。采用WSSUS信道模型進行了計算機仿真，得出了采用這些均衡算法在不同條件下的性能曲線。并且系統地、有重點地對該方案的原理和實質進行了較深入的討論。歸納比較了各種算法的算法復雜度和能達到的性能，并且結合信道糾錯編解碼進行了細致的分析。進一步嘗試設計了無線局域網OFDM系統的設計，采用典型的歐洲Hyperlan2系統為例，把研究成果引入到實際的整個系統中來看。結合具體的系統指出了該均衡算法在抗衰落和相位偏移方面的應用。 最后，描述了利用Xilinx的xc2v3000-4FG676型號芯片針對OFDM系統實現頻域自適應均衡的方法，主要給出了設計方法、時序仿真結果和處理速度估值等；并結合最新的FPGA發展動態和特點，對基于FPGA實現其他均衡算法的升級空間進行了討論。 本文的結束語中，對作者在本文中所作貢獻進行了總結，并指出了仍有待深入研究的幾個問題。
上傳時間： 2013-04-24
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常用的實時數字信號處理的器件有可編程的數字信號處理(DSP)芯片(如AD系列、TI系列)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)等。在工程實踐中,往往要求對信號處理要有高速性、實時性和靈活性,而已有的一些軟件和硬件實現方式則難以同時達到這幾方面的要求。隨著可編程邏輯器件和EDA技術的發展,使用FPGA來實現數字信號處理,既具有實時性,又兼顧了一定的靈活性。FPGA具有的靈活的可編程邏輯可以方便的實現高速數字信號處理,突破了并行處理、流水級數的限制,有效地利用了片上資源,加上反復的可編程能力,越來越受到國內外從事數字信號處理的研究者所青睞。 FIR數字濾波器以其良好的線性特性被廣泛使用,屬于數字信號處理的基本模塊之一。本論文對基于FPGA的FIR數字濾波器實現進行了研究,所做的主要工作如下： 1.介紹了FIR數字濾波器的基本理論和FPGA的基本概況,以及FPGA設計流程、設計指導原則和常用的設計指導思想與技巧。 2.以FIR數字濾波器的基本理論為依據,使用分布式算法為濾波器的硬件實現算法,并對其進行了詳細的討論。針對分布式算法中查找表規模過大的缺點,采用優化分布式算法的多塊查找表方式使得硬件規模極大的減小。 3.設計出一個192階的FIR濾波器實例。其系統要求為：定點16位輸入、定點12位系數、定點16位輸出,采樣率為75MHz。設計用Quartus II軟件進行仿真,并將其仿真結果與Matlab仿真結果進行對比分析。 仿真結果表明,本論文設計的濾波器硬件規模較小,采樣率達到了75MHz。同時只要將查找表進行相應的改動,就能分別實現低通、高通、帶通FIR濾波器,體現了設計的靈活性。
上傳時間： 2013-06-06
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本文研究的視頻處理系統是上海市科委技術攻關基金項目“計算機視覺及其芯片化實現”的一部分，主要完成計算機視覺系統的一些基本工作，即視頻圖像的采集、預處理和顯示等。 視頻圖像采集和預處理系統以Xilinx公司Virtex-ⅡPro系列的FPGA為核心控制器件，結合視頻模數轉換芯片和VGA顯示器，完成視頻圖像的實時采集、預處理和顯示。采集和顯示部分作為同外界交流信息的渠道，是構成計算機視覺系統必不可少的一部分；圖像預處理則是計算機視覺系統進行高層處理的基礎，優秀的預處理算法能有效改善圖像質量，提高系統分析判斷的準確性。 本文在介紹基于FPGA的視頻采集、預處理系統整體架構的基礎上，圍繞以下四個方面展開了工作： 1.研究并給出了兩種基于FPGA的設計方案用于實現YCrCb色度空間到RGB色度空間的轉換； 2.針對采集的視頻圖像，根據VGA顯示的要求，給出了一種實現圖像去隔行的方案； 3.分析了一系列圖像濾波的預處理算法，如均值濾波、中值濾波和自適應濾波等，在比較和總結各算法特點的基礎上，提出了一種新的適用于處理混合噪聲的濾波算法：混合自適應濾波法； 4.根據算法特點設計了多種采用FPGA實現的圖像濾波算法，并對硬件算法進行RTL級的功能仿真和驗證，還給出了各種濾波算法的實驗結果，在此基礎上對各種算法的效果進行直觀的比較。 文中，預處理算法的實現充分利用了FPGA的片內資源，體現了FPGA在圖像處理方面的特點及優勢。同時，視頻采集和顯示的控制模塊也由同一FPGA芯片實現，從而簡化了系統整體結構。視頻采集和預處理系統在FPGA上的成功實現為“計算機視覺及其芯片化實現”奠定了必要的基礎、提供了一定理論依據。
上傳時間： 2013-04-24
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利用RC高通電路的思想，針對LDO提出了一種新的瞬態增強電路結構。該電路設計有效地加快了LDO的瞬態響應速度，而且瞬態增強電路工作的過程中，系統的功耗并沒有增加。此LDO芯片設計采用SMIC公司的0.18 μm CMOS混合信號工藝。仿真結果表明：整個LDO是靜態電流為3.2 μA；相位裕度保持在90.19°以上；在電源電壓為1.8 V，輸出電壓為1.3 V的情況下，當負載電流在10 ns內由100 mA降到50 mA時，其建立時間由原來的和28 μs減少到8 μs；而在負載電流為100 mA的條件下，電源電壓在10 ns內，由1.8 V跳變到2.3 V時，輸出電壓的建立時間由47 μs降低為15 μs。
上傳時間： 2013-12-20
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介紹了一種具有多路輸出的單端反激式開關電源的設計方法，給出了利用單片開關電源集成芯片TOP243Y的電源設計實例，對外圍輸入EMI濾波電路、鉗位電路、高頻變壓器、輸出整流濾波電路等部分的設計過程進行了詳細的分析和說明，并對設計樣機進行組裝和調試。
上傳時間： 2013-10-27
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工業常用的電氣投切開關有普通接觸器和電力電子開關器件兩種, 前者容易造成切入涌流過大和斷開時咬死的現象, 而后者導通壓降大, 增加額外損耗。提出了一種新型的混合無觸點開關, 通過數字模擬電路的時序控制, 利用輔助的電力電子開關來承受通、斷電瞬間的強電瞬態過程, 穩態后投入普通接觸器代替前者運行。實驗證明這種新型開關不僅在通、斷電瞬間避免了火花、浪涌電流和電弧的產生, 而且在穩態運行時消除了導通壓降, 達到了過零投切、低功耗和延長使用壽命的目的。
標簽： 無觸點開關
上傳時間： 2013-11-17
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C8051F單片機是完全集成的混合信號系統級芯片（SOC），具有與8051完全兼容的指令內核，該單片機采用流水線處理技術，能在執行指令期間預處理下一條指令，提高了效率。而且大部分型號的C8051F單片機，片內集成了數據采集和控制系統中常用的模擬和數字外設及其他功能部件，內置FLASH程序存儲器和RAM數據存儲器，部分芯片上還集成了外部數據存儲器，即XRAM。C8051F單片機具有片內調試電路，通過4腳的JTAG接口可以進行非侵入式、全速的在系統調試。下表為C8051F系列具有代表性的型號的主要特性:
上傳時間： 2013-10-29
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由于直接計數測頻法只是簡單地記下單位時間內信號的重復次數,其計數數值會有±1個計數誤差。為提高精度,系統運用等精度頻率測試技術,采用FPGA作為計數器,利用單片機來進行數據處理,將處理好的數據送到用8片LED組成的顯示器中進行顯示,解決了±1個誤差的問題。基于FPGA與單片機混合系統,實現了測頻過程的高精度、數字化、自動化和智能化,對被測頻率信號可從低頻到高頻連續測量。整個系統結構簡單、使用方便,具有較高的實用及推廣價值。
上傳時間： 2013-11-21
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1 . 系統概述C8051F330/1器件是完全集成的混合信號片上系統型MCU。下面列出了一些主要特性，有關某一產品的具體特性參見表1.1。 高速、流水線結構的8051兼容的CIP-51內核（可達25MIPS） 全速、非侵入式的在系統調試接口（片內） 真正10位200 ksps的16通道單端/差分ADC，帶模擬多路器 10位電流輸出DAC 高精度可編程的25MHz內部振蕩器 8KB可在系統編程的FLASH存儲器 768字節片內RAM 硬件實現的SMBus/ I2C、增強型UART和增強型SPI串行接口 4個通用的16位定時器 具有3個捕捉/比較模塊和看門狗定時器功能的可編程計數器/定時器陣列（PCA） 片內上電復位、VDD監視器和溫度傳感器 片內電壓比較器 17個端口I/O（容許5V輸入）
標簽： C8051F330D 混合信號 控制器 數據手冊
上傳時間： 2013-10-18
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