AES密码算法的FPGA实现与仿真

通过对高级加密标准AES算法进行描述,给出了基于FPGA设计的具体设计流程和方法。采用多轮加密过程共用一个轮运算的顺序结构。由于文中的加密模块与解密模块采用相关且不同的初始密钥和不同的密钥扩展模块,结果加强了通信的安全性。采用16位并行总线数据结构,利用16位输入128输出的 FIFO 数据缓存器对输入数据进行缓存,从而完成数据的加解密。最后通过 ISE 13.1仿真验证了该算法设计的正确性。     

基于FPGA的AES算法的实现

介绍了高级加密标准( AES,Advanced Encryption Standard)算法的原理,设计了一个能够实现初始密钥128位、192位和256位可选的AES加解密算法系统,以适应多种使用环境.实验结果表明了基于现场可编程门阵列(FPGA)可编程逻辑器件的实现方法提供了并行处理能力,达到设计所要求的处理性能基准.整个设计具有很强的实用性,运行稳定,且效果良好,可以被广泛应用于网络,文件等安全系统.     

基于FPGA的AES算法芯片设计实现

高级加密标准(AES)集安全性、高效性、灵活性于一身,研究其硬件实现具有很重要的应用价值.本文针对AES分组密码算法的结构特点,讨论了AES算法FPGA实现的优势,重点分析了加/脱密模块的实现方案,最后给出在Quartus Ⅱ下的仿真实验结果.     

一种小面积的高吞吐率AES协处理器设计

提出了一种AES协处理器的结构设计,加解密部分采用加解密复用的单个轮函数迭代的无流水线结构,内含的密钥调度电路可进行128、192与256位密钥的动态双向密钥调度.该协处理器可配置在ECB、CBC或CTR工作模式下,工作模式与数据输入输出的处理不影响处理器的数据吞吐率.基于SMIC 0.13μm CMOS工艺的综合结果表明,该电路的关键路径延时最短为4.45ns,在206 MHz的最高时钟频率下,128位密钥长度下的数据吞吐率可达到2.4Gb/s.电路门数为7.848万门.     

AES密码算法的FPGA优化设计

主要介绍基于FPGA的AES算法优化设计.从AES加密算-法的介绍、Rijndael算法的描述、AES密码算法的优化设计、AES密码算法的FPGA实现、PC机与FPGA的通信设计等方面论述实现硬件加密的方法,手段、可行性和优越性;实现了基于FPGA技术的Rijndacl算法,并给出了相应的各种仿真波形和结果.     

基于低成本FPGA的AES密码算法设计

主要介绍在逻辑资源少的现场可编程门阵列（FPGA）上实现高级数据加密标准（AES）算法设计。首先描述了AES加密算法,并在FPGA上优化实现AES算法,设计结构采用多轮加密共用一个轮运算的顺序结构,加密和解密模块共用密钥扩展模块,减少资源占用,在低时钟频率下保持较高的性能。采用了16位的并行总线通信接口,利用先进先出缓冲器（FIFO）对输入输出数据进行缓存。最后通过仿真和实测表明,在50MHz时钟下加解密速率可达530Mb/s。     

AES协处理器IP核的设计与实现

用Verilog语言设计了一种AES加密解密协处理器,并利用Xilinx公司的ISE8．2i软件和Spartan-3系列的FPGA对其进行验证和优化。本设计使用了少量的资源达到了比较高的数据吞吐量,形成可重用的AES加密解密协处理器的IP核。     

雷达系统超精简流式AES加密器设计和优化

为了满足雷达系统对信息加密传输的要求,对高级加密标准（AES）的计数模式（CTR）重新设计,将其改进成流加密的工作模式。通过进行结构折叠和算法重用,有效地减小了资源占用,提高了吞吐率。在Spartan3型号的FPGA上,仅占用728个slice就可以实现276.53Mbps的吞吐率。本设计实现了节省硬件资源的纯逻辑模式和速度较高的分布式内存模式,并且完成实时密钥调度和流水线设计,获得了高可靠性、高吞吐率和高安全性。通过对实际雷达数据的加密实验,验证了该设计的有效性,显示了流加密模式的AES在雷达系统加密传输中的强大潜力。     

用CPLD实现安全可靠的FPGA加密设计

基于SRAM（静态随机存储器）工艺的FPGA即现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array）,每次上电时都需要重新配置.为了防止上电时数据流被非法克隆,CPLD和FPGA内都有一个相同的伪随机码发生器,可以利用CPLD产生伪随机码来加密FPGA.上电配置完时,FPGA处于等待状态,且不能正常工作,此时两个伪随机序列握手比较,相同时,使FPGA工作,否则停止工作.通过对Gollman算法的研究,能达到很好的加密效果,保证了开发者的知识产权不受侵害,在现代电子、通讯等领域得到了广泛的应用.     

FPGA作为协处理器的中断扩展管理

阐述了系统中断扩展的方法,并分析了其优缺点.基于常用的微处理器 FPGA系统构架,提出了一种基于FPGA的外部中断管理扩展方法,可以充分利用FPGA的优点,从而克服传统方法的不足.     

基于FPGA的模糊跨周调制模式的实现

文章提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的功率变换的模糊型跨周调制模式(FPSM,Fuzzy Pulse Skip Modulation)的实现方法,并将其应用于单端反激式开关电源的功率变换系统.实验研究表明,FPSM除具有跨周调制(PSM)效率高、响应速度快、鲁棒性强等优点外,较之PSM,它还能有效地降低变换器的输出电压纹波,消除音频噪声的影响.     

基于FGA的IIR数字滤波器的设计与实现

给出了基于FPGA的IIR数字滤波器的设计和实现方法。首先,用双线性变换法设计出巴特沃兹数字带通滤波器的相关参数;其次,利用Maflab软件对所设计的滤波器进行了仿真分析;最后,利用QuartIlsII软件进行了模块设计和功能仿真。实验结果证明了该方法的有效性。     

基于FPGA的SDRAM控制器设计与实现

针对SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)在缓存图像数据时时序的控制比较复杂的问题,在研究SDRAM的特点和原理的基础上,提出了一种基于现场可编程逻辑器件FPGA(Field Programmable Gate Array)为核心的SDRAM控制器的设计方案。采用分模块的思想,把SDRAM的控制分成不同的功能模块,各模块之间通过信号状态线相互关联,并且相关模块利用状态机来控制整个时序的过程。另外,为了提高SDRAM的缓存速度,选择了SDRAM工作在页突发操作模式下,使SDRAM的读写速度有了大幅的提升。整个控制系统经过仿真和在线逻辑分析仪验证表明:控制器能准确地对SDRAM进行读写控制,稳定可靠,可应用于不同的高速缓存系统。     

一种超小型AES专用处理器的FPGA实现

提出一种基于FPGA的专用处理器设计.它是用于高级加密标准的超小面积设计,支持密钥扩展(现在设计为128位密钥),加密和解密.这个设计采用了完全的8位数据路径宽度,创新的字节替换电路和乘累加器结构,在最小规模的Xilinx Spartan II FPGA芯片XC2S15上实现了一个高级加密标准AES的专用处理器,使用了不到60%的资源.当时钟为70MHz时,可以达到平均加密解密吞吐量2.1Mb/s.主要应用在把低资源占用,低功耗作优先考虑的场合.     

基于AHB总线的AES密码协处理器实现

AES加密算法是一种的常规加密算法,其被广泛应用在商业和政府部门。本文研究了AES(Advanced Encryption Standard)算法,包括AES的具体加密、解密过程以及基于AMBA(高级微控制器总线架构)总线的硬件实现方法。本文还介绍了一种用仿真与采用Xilinx公司的Virtex-4 LX100 FPGA器件来快速验证AES算法硬件IP核的方法。     

基于DSP和DFPGA的高速实时语音数据处理的设计与实现

文中介绍了应用于电信网监测管理系统中一种高速数据采集硬件的设计与实现,该接口板主要采用DSP和FPGA来完成如下功能,能对接收的信道内容进行初步判别,如语音、传真、VBD等业务;能利用对应的软件模块实现对某一种接收内容的初步处理;能实时接收两路155M SDH信号并转为以太网数据格式,传送给后端平台作进一步处理.本系统对目前电信网流量监控系统的研究,具有非常重要的现实意义和应用前景.     

基于RapidIO的FPGA远程更新系统设计与实现

现场可编程逻辑门阵列(FPGA)在航电系统领域广泛应用,但是采用JTAG方式更新FPGA程序,效率低下,易受设备环境限制而缺乏灵活性,已经难以满足工程应用的需求。提出了一种实现FPGA程序远程更新的方案,该方案采用RapidIO总线,以软件异构的方式,构建在线更新实时通信链路。通过以太网下发镜像升级文件,经SRIO交换网络传送至FPGA节点,写入FLASH配置空间,实现FPGA程序的远程更新。经过测试,验证了设计的正确性和可行性,并有效地提高了FPGA程序更新的速度。     

基于IEEE 802．16d OFDM系统的FPGA设计

研究基于IEEE 802．16d OFDM系统的FPGA实现。首先探讨了基于802．16d的OFDM系统FPGA设计的构架。然后采用VHDL硬件描述语言实现了发送端和接收端各个模块。最后选用了Altera公司CycloneⅡ系列的EP2C35F484C6芯片,在QuartusⅡ软件环境下对VHDL代码进行了综合。     

基于FPGA的级联编码系统的设计与实现

基于IESS-308标准设计了里德-所罗门码和卷积码的级联编码方案,解决了级联编码系统设计中的关键问题,提出了系统的同步策略,在现场可编程门阵列上实现了整个系统,并在硬件平台上对级联编码系统进行了性能测试。测试结果表明,实测值与理论值一致,从而验证了方案的正确性。该方案具有较强的通用性,经适当修改,可满足其他传输标准的要求。