本文主要对基于FPGA芯片的椭圆曲线密码算法的实现及优化设计进行了研究。由于点乘运算极大影响了椭圆曲线密码系统的加/解密速度,本文对点乘运算的FPGA设计进行了重点优化。首先比较分析了三种点乘算法,从运算复杂度的角度确定了蒙哥马里算法是最利于FPGA芯片实现的。然后根据蒙哥马里算法,用VerilogHDL语言实现了基于FPGA芯片的椭圆域中的基本运算(模加、模乘、模平方和模逆)。通过三种模乘算法在FPGA上的实现,设计出一种串并混合的乘法器,达到了面积与速度的最佳匹配。 本文利用Modelsim对本课题设计的硬件系统进行了仿真实验,验证了所设计的硬件系统完成了椭圆曲线密码算法在FPGA上的实现。最后使用SynplifyPro进行综合及布局布线,综合报告文件证明了本课题所设计的ECC加密系统达到了优化芯片速度和面积的目的。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:thuyenvinh
随着集成电路的设计规模越来越大,FPGA为了满足这种设计需求,其规模也越做越大,传统平面结构的FPGA无法满足实际设计需求。首先是硬件设计上的很难控制,其次就是计算机软件面临很大挑战,所有复杂问题全部集中到布局布线(P&R)这一步,而实际软件处理过程中,P&R所占的时间比例是相当大的。为了缓解这种软件和硬件的设计压力,多层次化结构的FPGA得以采用。所谓层次化就是可配置逻辑单元内部包含多个逻辑单元(相对于传统的单一逻辑单元),并且内部的逻辑单元之间共享连线资源,这种结构有利于减少芯片面积和提高布通率。与此同时,FPGA的EDA设计流程也多了一步,那就是在工艺映射和布局之间增加了基本逻辑单元的装箱步骤,该步骤既可以认为是工艺映射的后处理,也可认为是布局和布线模块的预处理,这一步不仅需要考虑打包,还要考虑布线资源的问题。装箱作为连接软件前端和后端之间的桥梁,该步骤对FPGA的性能影响是相当大的。 本文通过研究和分析影响芯片步通率的各种因素,提出新的FPGA装箱算法,可以同时减少装箱后可配置逻辑单元(CLB)外部的线网数和外部使用的引脚数,从而达到减少布线所需的通道数。该算法和以前的算法相比较,无论从面积,还是通道数方面都有一定的改进。算法的时间复杂度仍然是线性的。与此同时本文还对FPGA的可配置逻辑单元内部连线资源做了分析,如何设计可配置逻辑单元内部的连线资源来达到即减少面积又保证芯片的步通率,同时还可以提高运行速度。 另外,本文还提出将电路分解成为多块,分别下载到各个芯片的解决方案。以解决FPGA由于容量限制,而无法实现某些特定电路原型验证。该算法综合考虑影响多块芯片性能的各个因数,采用较好的目标函数来达到较优结果。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:zhaoq123
遗传算法是基于自然选择的一种鲁棒性很强的解决问题方法。遗传算法已经成功地应用于许多难优化问题,现已成为寻求满意解的最佳工具之一。然而,较慢的运行速度也制约了其在一些实时性要求较高场合的应用。利用硬件实现遗传算法能够充分发挥硬件的并行性和流水线的特点,从而在很大程度上提高算法的运行速度。 本文对遗传算法进行了理论介绍和分析,结合硬件自身的特点,选用了适合硬件化的遗传算子,设计了标准遗传算法硬件框架;为了进一步利用硬件自身的并行特性,同时提高算法的综合性能,本文还对现有的一些遗传算法的并行模型进行了研究,讨论了其各自的优缺点及研究现状,并在此基础上提出一种适合硬件实现的粗粒度并行遗传算法。 我们构建的基于FPGA构架的标准遗传算法硬件框架,包括初始化群体、适应度计算、选择、交叉、变异、群体存储和控制等功能模块。文中详细分析了各模块的功能和端口连接,并利用硬件描述语言编写源代码实现各模块功能。经过功能仿真、综合、布局布线、时序仿真和下载等一系列步骤,实现在Altera的Cyclone系列FPGA上。并且用它尝试解决一些函数的优化问题,给出了实验结果。这些硬件模块可以被进一步综合映射到ASIC或做成IP核方便其他研究者调用。 最后,本文对硬件遗传算法及其在函数优化中的一些尚待解决的问题进行了讨论,并对本课题未来的研究进行了展望。
上传时间: 2013-07-22
上传用户:谁偷了我的麦兜
采用现场可编程门阵列(FPGA)可以快速实现数字电路,但是用于生成FPGA编程的比特流文件的CAD工具在编制大规模电路时常常需要数小时的时间,以至于许多设计者甚至通过在给定FPGA上采用更多的资源,或者以牺牲电路速度为代价来提高编制速度。电路编制过程中大部分时间花费在布线阶段,因此有效的布线算法能极大地减少布线时间。 许多布线算法已经被开发并获得应用,其中布尔可满足性(SAT)布线算法及几何查找布线算法是当前最为流行的两种。然而它们各有缺点:基于SAT的布线算法在可扩展性上有很大缺陷;几何查找布线算法虽然具有广泛的拆线重布线能力,但当实际问题具有严格的布线约束条件时,它在布线方案的收敛方面存在很大困难。基于此,本文致力于探索一种能有效解决以上问题的新型算法,具体研究工作和结果可归纳如下。 1、在全面调查FPGA结构的最新研究动态的基础上,确定了一种FPGA布线结构模型,即一个基于SRAM的对称阵列(岛状)FPGA结构作为研究对象,该模型仅需3个适合的参数即能表示布线结构。为使所有布线算法可在相同平台上运行,选择了美国北卡罗来纳州微电子中心的20个大规模电路作为基准,并在布线前采用VPR399对每个电路都生成30个布局,从而使所有的布线算法都能够直接在这些预制电路上运行。 2、详细研究了四种几何查找布线算法,即一种基本迷宫布线算法Lee,一种基于协商的性能驱动的布线算法PathFinder,一种快速的时延驱动的布线算法VPR430和一种协商A
上传时间: 2013-05-18
上传用户:ukuk
LinPacker是一个优化矩形布局的工具,是在具有遗传算法的半无限大小区完成这一操作的。对缩减工厂的库存是有用的。
上传时间: 2013-11-25
上传用户:妄想演绎师
LinPacker是一个优化矩形布局的工具,是在具有遗传算法的半无限大小区完成这一操作的。对缩减工厂的库存是有用的。
上传时间: 2015-02-10
上传用户:wfl_yy
围棋人机对弈程序源码 此版本目前还只能下布局阶段,但很多用于中盘的数据结构及算法已实现。含2000多基本定式库。
上传时间: 2013-12-17
上传用户:firstbyte
3。《遗传算法与工程设计》,[日]玄光男着,程润伟着 科学出版社 2000年第一版 本书着重从计算方法和应用技术的角度对遗传算法作了深入浅出的讨论。书中介绍了遗传算法的基本概念和结构,解决约束优化和组合优化问题的方法,以及遗传算法在生产调度、可靠性设计、交通运输、设备布局等一系列工业工程问题中的应用。本书可作为高等院校的工业工程、管理科学、运等学、计算机科学和人工智能专业的本科生和研究生的教科书。对于系统分析员、运行研究员、管理科学家以及在工业工程与运筹学领域里从事最优化问题研究和应用的专业技术人员,本书也不失为一本内容丰富且实用性较强的参考书。
上传时间: 2015-07-01
上传用户:梧桐
简易计算器不需要很高深的算法,对于数字计算的唯一要求就是在除数为零的时候要加以判断和处理,其他的就是窗口布局和功能完善了;首先:计算器需要一个显示按键结果的TextField部件,再就是添加很多Button了;为了界面的美观,为Frame添加两个panel,一个布局用BorderLayout.NORTH,另一个用GridLayout分成均等的几行几列;窗口的整体布局就基本成形了。剩下的为Button添加事件及响应事件的结果,编写程序实现。
上传时间: 2013-12-28
上传用户:anng
提供了一种注册机算法的实现. 里面共有两份分别是题库的代码和注册机的代码,题库的基本和一些扩展功能我已经做好了,大家看看我做的功能实现代码怎么样。其中还有一部分我打算实现的功能没时间完成,各位有时间可以帮我完成,别忘了告诉我一声哦(QQ:214392346),我一些想做的功能已经把界面搞好了,有些地方还没写代码,我觉得里面的代码还有好大的可优化空间,大家帮忙完善一下吧,记得用Jbulider打开工程。由于时间仓卒,我使用的是null布局,我是在windowsXP下调试编写的,可能在不同的操作系统中打开会发生问题,Windows用户就不用改其布局了,如果你的操作系统是非windows可能就要重新改变布局咯。
上传时间: 2016-05-03
上传用户:anng