这篇论文以数字电视条件接收系统为研究对象,系统硬件设计以DSP和FPGA为实现平台,采用以DSP实现其加密算法、以FPGA实现其外围电路,对数字电视条件接收系统进行设计。首先根据数字电视条件接收系统的原理及其软硬分离的发展趋势,提出采用 DSP+FPGA结构的设计方式,将ECC与AES加密算法应用于SK与CW的加密;根据其原理对系统进行总体设计,同时对系统各部分的硬件原理图进行详细设计,并进行 PCB设计。其次采用从上而下的设计方式,对FPGA实现的逻辑功能划分为各个功能模块,然后再对各个模块进行设计、仿真。采用Quartus Ⅱ7.2软件对FPGA实现的逻辑功能进行设计、仿真。仿真结果表明:基于通用加扰算法(CSA)的加扰器模块,满足TS流加扰要求;块加密模块的最高时钟频率达到229.89MHz,流加密模块的最高时钟频率达到331.27MHz,对于实际的码流来说,具有比较大的时序裕量;DSP接口模块满足 ADSP BF-535的读写时序;包处理模块实现对加密后数据的包处理。最后对条件接收系统中加密算法程序采用结构化、模块化的编程方式进行设计。 ECC设计时采用C语言与汇编语言混合编程,充分利用两种编程语言的优势。将ECC 与AES加密算法在VisualDSP++3.0开发环境下进行验证,并下载至ADSP BF-535评估板上运行。输出结果表明:有限域运算汇编语言编程的实现方式,其运行速度明显提高, 192位加法提高380个时钟周期,32位乘法提高92个时钟周期;ECC与AES达到加密要求。上述工作对数字电视条件接收系统的设计具有实际的应用价值。关键词:条件接收,DSP,FPGA,ECC,AEs
上传时间: 2013-07-03
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随着GPS(Global Positioning System)技术的不断发展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特点使得GPS接收机的用户数量大幅度增加,应用领域越来越广。但由于定位过程中各种误差源的存在,单机定位精度受到影响。目前常从两个方面考虑减小误差提高精度:①用高精度相位天线、差分技术等通过提高硬件成本获取高精度;②针对误差源用滤波算法从软件方面实现精度提高。两种方法中,后者相对于前者在满足精度要求的前提下节约成本,而且便于系统融合,是应用于GPS定位的系统中更有前景的方法。但由于在系统中实现定位滤波算法需要时间,传统CPU往往不能满足实时性的要求,而FPGA以其快速并行计算越来越受到青睐。 本文在FPGA平台上,根据“先时序后电路”的设计思想,由同步没计方法以及自顶向下和自下而上的混合设计方法实现系统的总体设计。从GPS-OEM板输出的定位信息的接收到定位结果的坐标变换,最终到kalman滤波递推计算减小定位误差,实现实时、快速、高精度的GPS定位信息采集处理系统,为GPS定位数据的处理方法做了新的尝试,为基于FPGA的GPS嵌入式系统的开发奠定了基础。具体工作如下: 基于FPGA设计了GPS定位数据的正确接收和显示,以及经纬度到平面坐标的投影变换。根掘GPS输出信息标准和格式,通过串口接收模块实现串口数掘的接收和经纬度信息提取,并通过LCD实时显示。在提取信息的同时将数据格式由ASCⅡ码转变为十进制整数型,实现利用移位和加法运算达到代替乘法运算的效果,从而减少资源的利用率。在坐标转换过程中,利用查找表的方法查找转化时需要的各个参数值,并将该参数先转为双精度浮点小数,再进行坐标转换。根据高斯转化公式的规律将公式简化成只涉及加法和乘法运算,以此简化公式运算量,达到节省资源的目的。 卡尔曼滤波器的实现。首先分析了影响定位精度的各种误差因素,将各种误差因素视为一阶马尔科夫过程的总误差,建立了系统状态方程、观测方程和滤波方程,并基于分散滤波的思想进行卡尔曼滤波设计,并通过Matlab进行仿真。结果表明,本文设计的卡尔曼滤波器收敛性好,定位精度高、估计误差小。在仿真基础上,实现基于FPGA的卡尔曼滤波计算。在满足实时性的基础上,通过IP核、模块的分时复用和树状结构节省资源,实现数据卡尔曼滤波,达到提高数据精度的效果。 设计中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676为硬件平台,采用Verilog HDL硬件描述语言实现,利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布线,一共使用44438个逻辑资源,时钟频率达到100MHZ以上,满足实时性信号处理要求,在保证精度的前提下达到资源最优。Modelsim仿真验证了该设计的正确性。
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32位单精度浮点加法器。进行用加法运算,仿真输出
上传时间: 2013-04-24
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介绍了MSK信号的优点,并分析了其实现原理,提出一种MSK高性能数字调制器的FPGA实现方案;采用自顶向下的设计思想,将系统分成串/并变换器、差分编码器、数控振荡器、移相器、乘法电路和加法电路等6大模块,重点论述了串/并变换、差分编码、数控振荡器的实现,用原理图输入、VHDL语言设计相结合的多种设计方法,分别实现了各模块的具体设计,并给出了其在QuartusII环境下的仿真结果。结果表明,基于FPGA的MSK调制器,设计简单,便于修改和调试,性能稳定。
上传时间: 2013-11-23
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定点乘法器设计(中文) 运算符: + 对其两边的数据作加法操作; A + B - 从左边的数据中减去右边的数据; A - B - 对跟在其后的数据作取补操作,即用0减去跟在其后的数据; - B * 对其两边的数据作乘法操作; A * B & 对其两边的数据按位作与操作; A & B # 对其两边的数据按位作或操作; A # B @ 对其两边的数据按位作异或操作; A @ B ~ 对跟在其后的数据作按位取反操作; ~ B << 以右边的数据为移位量将左边的数据左移; A << B $ 将其两边的数据按从左至右顺序拼接; A $ B
上传时间: 2013-12-17
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实验八 集成运算放大器一、实验目的1.学习集成运算放大器的使用方法。2.掌握集成运算放大器的几种基本运算方法。二、预习内容及要求集成运算放大器是具有高开环放大倍数的多级直接耦合放大电路。在它外部接上负反馈支路和一定的外围元件便可组成不同运算形式的电路。本实验只对反相比例、同相比例、反相加法和积分运算进行应用研究。1.图1是反相比例运算原理图。反相比例运算输出电压 和输入电压 的关系为:
标签: 集成运算放大器
上传时间: 2013-11-10
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为了缩短加法电路运行时间,提高FPGA运行效率,利用选择进位算法和差额分组算法用硬件电路实现32位加法器,差额分组中的加法单元是利用一种改进的超前进位算法实现,选择进位算法可使不同的分组单元并行运算,利用低位的运算结果选择高位的进位为1或者进位为零的运算结果,节省了进位选择等待的时间,最后利用XILINX进行时序仿真,在FPGA上进行验证,可稳定运行在高达50兆的频率,理论分析与计算机仿真表明该算法切实可行、有效并且易于实现。
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不少使用CAD的朋友在找CAD填充图案,附件是小编收集的近千种cad填充图案打包,供CAD学习和使用者参考,希望对大家能有所帮助。以下是cad填充图案使用说明。 CAD填充图案使用说明: 1、将填充名改成自己比较容易识别的名称,但要注意填充文件和填充名要完全一致(不用区分大小写)。 我收集的这些填充图案有些是中文名称,很容易就知道填充图案的类型。有些是英文名,本来我想将这些英文名都改成中文名的填充。 我可以提供大家方法。先用记事本打开其中一个填充文件,如下图所示: 图中打开的填充名为b043,文件名也必须为043,否则CAD是不认的。类似上图所示的填充,如果希望CAD的填充列表中直接显示中文,方便查找,你就需要先用记事本将PAT文件打开,复制“板岩”,选中b043,粘贴将其替换成“板岩”,关闭并保存文件。选中文件后单击文件名进入重命名转台,选中前面的B043,CTRl+V粘贴,将"B043.pat"修改成"板岩.pat"。 修改的最终效果类似下图所示的“六边形蜂窝转”填充。 2、不建议将所有收集的填充都一次性复制到CAD的填充目录(patterns)下。 如果将大量填充都复制到CAD的填充目录下,在填充时效率并不高,因为要在上千种填充中找出你要使用的填充,也不是一件简单的事情。因此我建议不要做加法,而是应该做减法,将自己可能用到的填充保留,把根本不会用到的填充删除。 对于这个压缩包也是如此,当需要使用其中某种填充时,你再将填充拷过去。 3、如何在这么多填充图案中找到自己需要的填充图案。 由于有些填充图案用的是英文名,可以分别通过文件名和包含文字来搜索你要找的填充名来判断在这些填充中是否有你需要的填充。如果找到的是一个英文名称的填充文件,你可以参照第一点中的方法进行修改,方便使用。
上传时间: 2014-01-18
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本书全面系统地介绍MCS-51单片机的结构、原理、接口技术、扩展应用等知识,主要内容包括;计算机运算基础,计算机硬件电路基础,单片微型机的组成原理,MCS-51系列单片机的指令系统,汇编语言程序设计,MCS-51单片机的扩展应用,MCS-51单片机接口技术,最新增强型51系列兼容单片机介绍,单片机指令一览表和常用芯片的引脚图等。 本书可作为高等理工科院校非计算机专业计算机原理和单片机课程的教材,也可供工程技术人员参考。 第一章 绪论 第一节 计算机的分类与发展 第二节 计算机的应用 第三节 微型计算机的系统组成 第四节 单片微型计算机的发展及应用 思考题与习题 第二章 计算机运算基础 第一节 数制 第二节 数的表示方法 第三节 数的运算方法 第四节 二进制数加法电路 思考题与习题 第三章 计算机的硬件电路基础 第一节 触发器 第二节 寄存器 第三节 总线结构 第四节 存储器 第五节 模型计算机的工作原理 思考题与习题 第四章 单片微型计算机的组成原理 第一节 微型计算机的结构及指令执行过程 第二节 MCS-51单片计算机的组成原理 第三节 MCS-51存储器配置 第四节 时钟电路及时序 第五节 输入输出瑞口 第六节 复位电路 第七节 MCS-51单片机的引脚功能 思考题与习题 第五章 指令系统 第一节 指令系统概述 第二节 MCS-51单片机指令系统 思考题与习题 第六章 汇编语言程序设计 第一节 汇编语言的基本知识 第二节 简单程序设计 第三节 分支程序设计 第四节 循环程序设计 第五节 查表程序设计 第六节 散转程序设计 第七节 子程序设计 第八节 浮点数及其程序设计 思考题与习题 第七章 MCS-51单片机的扩展应用 第一节 程序存储器的扩展 第二节 外部数据存储器的扩展 第三节 输入/输出与中断 第四节 定时器/计数器 第五节 串行通信 思考题与习题 第八章 MCS-51单片机接口技术 第一节 MCS-51单片机的并行接口电路 第二节 键盘与数码管显示器接口电路 第三节 专用键盘显示器接口芯片8279与单片机的接口 第四节 MCS-51单片机串行口扩展 第五节 单片机与D/A和A/D转换器的接口 思考题与习题 第九章 增强51单片机 第一节 8XC52/54/58系列单片机硬件说明 第二节 8XC51FX硬件说明 第三节 87C51GB单片机 思考题与习题 附录Ⅰ MCS-51系列单片机指令一览表 附录Ⅱ MCS-51特殊功能寄存器一览表 附录Ⅲ MCS-51特殊功能寄存器位地址分布 附录Ⅳ MCS-51内部RAM的位地址分布 附录Ⅴ 本书选取的芯片的引脚图 附录Ⅵ 常用波特率与其它参数选取关系
上传时间: 2013-10-18
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《AVR单片机原理及应用》详细介绍了ATMEL公司开发的ATmega8系列高速嵌入式单片机的硬件结构、工作原理、指令系统、接口电路、C编程实例,以及一些特殊功能的应用和设计,对读者掌握和使用其他ATmega8系列的单片机具有极高的参考价值 AVR单片机原理及应用》具有较强的系统性和实用性,可作为有关工程技术人员和硬件工程师的应用手册,亦可作为高等院校自动化、计算机、仪器仪表、电子等专业的教学参考书。 目录 第1章 绪论 1.1 AVR单片机的主要特性 1.2 主流单片机系列产品比较 1.2.1 ATMEL公司的单片机 1.2.2 Mkcochip公司的单片机 1.2.3 Cygnal公司的单片机 第2章 AVR系统结构概况 2.1 AVR单片机ATmega8的总体结构 2.1.1 ATmega8特点 2.1.2 结构框图 2.1.3 ATmega8单片机封装与引脚 2.2 中央处理器 2.2.1 算术逻辑单元 2.2.2 指令执行时序 2.2.3 复位和中断处理 2.3 ATmega8存储器 2.3.1 Flash程序存储器 2.3.2 SRAM 2.3.3 E2pROM 2.3.4 I/O寄存器 2.3.5 ATmega8的锁定位、熔丝位、标识位和校正位 2.4 系统时钟及其分配 2.4.1 时钟源 2.4.2 外部晶振 2.4.3 外部低频石英晶振 2.4.4 外部:RC振荡器 2.4.5 可校准内部.RC振荡器 2.4.6 外部时钟源 2.4.7 异步定时器/计数器振荡器 2.5 系统电源管理和休眠模式 2.5.1 MCU控制寄存器 2.5.2 空闲模式 2.5.3 ADC降噪模式 2.5.4 掉电模式 2.5.5 省电模式 2.5.6 等待模式 2.5.7 最小功耗 2.6 系统复位 2.6.1 复位源 2.6.2 MCU控制状态寄存器——MCUCSR 2.6.3 内部参考电压源 2.7 I/O端口 2.7.1 通用数字I/O端口 2.7.2 数字输入使能和休眠模式 2.7.3 端口的第二功能 第3章 ATmega8指令系统 3.1 ATmega8汇编指令格式 3.1.1 汇编语言源文件 3.1.2 指令系统中使用的符号 3.1.3 ATmega8指令 3.1.4 汇编器伪指令 3.1.5 表达式 3.1.6 文件“M8def.inc” 3.2 寻址方式和寻址空间 3.3 算术和逻辑指令 3.3.1 加法指令 3.3.2 减法指令 3.3.3 取反码指令 3.3.4 取补码指令 3.3.5 比较指令 3.3.6 逻辑与指令 3.3.7 逻辑或指令 3.3.8 逻辑异或 3.3.9 乘法指令 3.4 转移指令 3.4.1 无条件转移指令 3.4.2 条件转移指令 3.4.3 子程序调用和返回指令 3.5 数据传送指令 3.5.1 直接寻址数据传送指令 3.5.2 间接寻址数据传送指令 3.5.3 从程序存储器中取数装入寄存器指令 3.5.4 写程序存储器指令 3.5.5 I/0端口数据传送 3.5.6 堆栈操作指令 3.6 位操作和位测试指令 3.6.1 带进位逻辑操作指令 3.6.2 位变量传送指令 3.6.3 位变量修改指令 3.7 MCU控制指令 3.8 指令的应用 第4章 中断系统 4.1 外部向量 4.2 外部中断 4.3 中断寄存器 第5章 自编程功能 5.1 引导加载技术 5.2 相关I/O寄存器 5.3 Flash程序存储器的自编程 5.4 Flash自编程应用 第6章 定时器/计数器 6.1 定时器/计数器预定比例分频器 6.2 8位定时器/计数器O(T/CO) 6.3 16位定时器/计数器1(T/C1) 6.3.1 T/C1的结构 6.3.2 T/C1的操作模式 6.3.3 T/121的计数时序 6.3.4 T/C1的寄存器 6.4 8位定时器/计数器2(T/C2) 6.4.1 T/C2的组成结构 6.4.2 T/C2的操作模式 6.4.3 T/C2的计数时序 6.4.4 T/02的寄存器 6.4.5 T/C2的异步操作 6.5 看门狗定时器 第7章 AVR单片机通信接口 7.1 AVR单片机串行接口 7.1.1 同步串行接口 7.1.2 通用串行接口 7.2 两线串行TWT总线接口 7.2.1 TWT模块概述 7.2.2 TWT寄存器描述 7.2.3 TWT总线的使用 7.2.4 多主机系统和仲裁 第8章 AVR单片机A/D转换及模拟比较器 8.1 A/D转换 8.1.1 A/D转换概述 8.1.2 ADC噪声抑制器 8.1.3 ADC有关的寄存器 8.2 AvR单片机模拟比较器 第9章 系统扩展技术 9.1 串行接口8位LED显示驱动器MAX7219 9.1.1 概述 9.1.2 引脚功能及内部结构 9.1.3 操作说明 9.1.4 应用 9.1.5 软件设计 9.2 AT24C系列两线串行总线E2PPOM 9.2.1 概述 9.2.2 引脚功能及内部结构 9.2.3 操作说明 9.2.4 软件设计 9.3 AT93C46——三线串行总线E2PPOM接口芯片 9.3.1 概述 9.3.2 内部结构及引脚功能 9.3.3 操作说明 9.3.4 软件设计 9.4 串行12位的ADCTL543 9.4.1 概述 9.4.2 内部结构及引脚功能 9.4.3 操作说明 9.4.4 AD620放大器介绍 9.4.5 软件设计 9.5 串行输出16位ADCMAXl95 9.5.1 概述 9.5.2 引脚功能及内部结构 9.5.3 操作说明 9.5.4 应用 9.5.5 软件设计 9.6 串行输入DACTLC5615 9.6.1 概述 9.6.2 引脚功能及内部结构 9.6.3 操作说明 9.6.4 软件设计 9.7 串行12位的DACTLC5618 9.7.1 概述 9.7.2 内部结构及引脚功能 9.7.3 操作说明 9.7.4 软件设计 9.8 串行非易失性静态RAMX24C44 9.8.1 概述 9.8.2 引脚功能及内部结构 9.8.3 操作说明 9.8.4 软件设计 9.9 数据闪速存储器AT45DB041B 9.9.1 概述 9.9.2 引脚功能及内部结构 9.9.3 操作说明 9.9.4 软件设计 9.10 GM8164串行I/0扩展芯片 9.10.1 概述 9.10.2 引脚功能说明 9.10.3 操作说明 9.10.4 软件设计 9.11 接口综合实例 附录1 ICCACR简介 附录2 ATmega8指令表 参考文献
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