片上网络化运动控制器的设计与实现研究

该文针对现有运动控制器在网络化、体积和功耗等方面存在的不足,结合最新出现的SoC技术和嵌入式Internet技术,提出一种片上网络化运动控制器的体系结构,它支持基于Internet的远程运动控制功能,并在Altera公司推出的EPXA1开发板(可编程芯片Excalibur系列)上实现了它的原型系统:SoC_Eweb_step。SoC_Eweb_step采用SoC技术,将控制器的大部分功能在单个芯片上实现,具有功耗低、体积小的优点;采用分布式嵌入式Internet技术,通过在Excalibur芯片内嵌的处理器上运行嵌入式WebServer实现网络通信功能。     

AES加密算法面积与性能平衡优化研究

AES密码是目前主流应用的加密算法,研究了在面积优化的同时兼顾加密速度的解决方法.根据字节代换的要求和特点,S盒变换采用16×16位的空间预存储置换表,通过O(1)查表效率即可实现SubBytes变换.将伽罗华域上所有元素的两倍先存储在一张表格中,相应运算只需要通过查表和相加就可以完成,避免了有限域的乘法运算,有效减少了运算次数.密钥扩展是独立于加密算法本身的一个特殊模块,采用上升沿有效的时钟控制密钥生成方法,在生成密钥的同一个时钟周期下降沿进行密钥传递,减少了系统延时,增强了并行性,使得面积优化后的AES加密效率更高,吞吐量更大.通过计数器控制加密函数调用的轮数,使得每个模块能多次被调用,从而使得加密芯片面积减少.实验表明在Xilinx Virtex-5 FPGA上优化后的加密模块所占用面积为11 163 Slices,相比优化之前的20 173 Slices,占用面积减少了将近一半.     

轻量级PRESENT加密算法功耗攻击研究

PRESENT密码算法是2007年提出来的一种轻量级分组密码算法, 适合于物联网环境下的安全加密。对PRESENT加密算法结构进行了深入研究, 提出了其适合功耗攻击的两个最佳攻击点, 详细介绍了针对PRESENT加密系统进行功耗分析攻击的设计与实现过程, 实验结果表明未加防护措施的PRESENT加密系统不能抵御一阶差分功耗分析攻击, 从而给PRESENT加密算法的安全改进提供一定的设计参考。     

高阶带通滤波器设计研究

本文详细讨论了FIR线性相位滤汉器幅频特性与神经网络算法之间的关系,证明了神经网络的收敛性条件,给出了FIR高阶带通滤波器的设计实例,研究结果表明该算法在高阶带通滤波器的优化设计中的有效性和优异性能。     

32位嵌入式开发的动向

嵌入式系统开发已经进入32位时代,与传统的8/16位系统相比,无论处理器的结构还是开发手段上都发生了较大变化,并出现了一大批新技术.本文以ARM技术为主,探讨了国内外32位嵌入式开发的现状和趋势,涉及到了诸如SOC、SOPC、软硬件协同设计等多个领域,以期引入更为广泛和深刻的讨论.     

适于无线多媒体传感器网络的MAC层退避算法

提出了服务区分动态退避算法--SDDB算法,通过对优先级不同的业务采用不同的退避方式,能在不显著降低网络吞吐量的同时,实现合理退避及业务优先级区分服务,有效避免二次冲突,支持突发业务流传输,保障优先级高的业务的实时传输要求,更适合多种业务并存的无线多媒体传感器网络.     

支持软硬件透明编程的可重构资源管理器的实现

设计并实现了一种支持可重构软硬件透明编程的操作系统资源管理器,它通过系统调用封装了底层硬件细节,让程序设计者以透明的方式开发应用程序.实验表明可以减少硬件函数的配置等待时间,提高软硬资源利用率和系统性能.     

无线CORBA中间件的系统结构分析与研究

随着无线技术的快速发展,移动网络中的分布式计算也日趋重要。无线CORBA针对解决无线接入和终端移动这两个关键问题,系统地展现、归纳和评述了无线CORBA的总体系统结构、原理与规范,分析了移动IOR、GIOP隧道协议和越区切换管理等无线CORBA中间件体系的核心支撑技术,给出了实现终端GTP通信处理的系统级设计解决方案,指出了存在的问题和进一步的研究方向。这些工作对移动分布式系统的研究和实践具有一定的参考价值。     

嵌入式Linux中闪存设备驱动程序开发

嵌入式系统通常使用闪存作为存储设备,嵌入式Linux下的MTD技术可以方便地访问Flash这样的MTD设备。文章介绍了Linux块设备驱动程序框架,详细分析了MTD设备驱动程序层次结构、核心功能模块和数据结构,最后以Motorola MPC860T开发板为例,系统地给出了针对特定Flash的MTD驱动程序开发实例。     

分布式远程运动控制研究

随着因特网的迅速发展,通过因特网实现对设备运动的远程控制已成为当前的研究热点。该文提出了一种利用嵌入式Web Server将设备直接接入因特网,而实现分布式远程运动控制的设想。并以步进电机的远程监控为例,在ARM上实现一个具有最小功能的嵌入式Web Server,完成对网络包的处理,得到包含在HTTP包中的控制信息;同时采用计数器中断的方式实现对步进电机的控制,使得处理网络包和计数器输出控制脉冲可以并行实现,从而在ARM上实现了整个步进电机远程监控系统。