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一种基于简单调度的FPGA并行密码运算方法 被引量：1
1
作者 胡鑫 邓成 +2 位作者 魏奔 吴非 胡强 《通信技术》 2025年第1期91-98,共8页
针对应用层以下密码性能提升难、密码种类扩展难问题,提出了以“业务-算法”映射、“忙闲状态”两张表为调度基础的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)并行密码运算方法。该方法还通过清单传递实现保序输出,通过调... 针对应用层以下密码性能提升难、密码种类扩展难问题,提出了以“业务-算法”映射、“忙闲状态”两张表为调度基础的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)并行密码运算方法。该方法还通过清单传递实现保序输出,通过调度选择减少算法核密钥切换的频率,以及通过寄存器机制降低切换耗时。该单片FPGA并行密码运算方法避免了目前设备堆叠、全套部署的高成本投入,在降低调度复杂度的同时,与当前芯片及设备的小型化、绿色节能趋势相适应,支持今后芯片规模进一步增大、密码增量需求进一步增长后的低成本、快速改造。 展开更多
关键词 并行 高性能 密码运算 FPGA调度
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基于双向搜索的指令候选集生成算法
2
作者 范旺 刘勤让 +2 位作者 赵博 高彦钊 祁晓峰 《信息工程大学学报》 2025年第2期182-188,共7页
指令候选集生成是扩展指令集处理器设计中必不可缺的一部分,但该过程也是一种计算密集型任务。为提升候选集生成效率,提出一种双向搜索后融合的算法。首先,基于数据流图的邻接表提出一种高效的连通子图搜索树建立算法;其次,在搜索树遍... 指令候选集生成是扩展指令集处理器设计中必不可缺的一部分,但该过程也是一种计算密集型任务。为提升候选集生成效率,提出一种双向搜索后融合的算法。首先,基于数据流图的邻接表提出一种高效的连通子图搜索树建立算法;其次,在搜索树遍历过程中整体采用双向并行搜索的思路来提升搜索效率,针对由不同树节点构成的子图,应用多约束裁剪优化技术来提升搜索速度。实验结果表明,所提算法能够适应多种约束条件,且性能为已有算法的1~2倍。 展开更多
关键词 候选集生成 扩展指令集 子图搜索 数据流图 指令设计
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基于分布式网络的高精度同步起爆控制系统设计
3
作者 楚康伟 薛澳阳 张会新 《舰船电子工程》 2025年第1期63-67,105,共6页
为解决工程爆破中时间同步精度不足,导致爆破效果不理想的问题,研究提出了一种基于分布式网络的爆破控制系统。该系统采用FPGA作为核心控制器,通过改进的时间同步协议(PTP协议),确保各节点之间的高精度时间同步。此外,系统利用低压差分... 为解决工程爆破中时间同步精度不足,导致爆破效果不理想的问题,研究提出了一种基于分布式网络的爆破控制系统。该系统采用FPGA作为核心控制器,通过改进的时间同步协议(PTP协议),确保各节点之间的高精度时间同步。此外,系统利用低压差分信号(LVDS)技术实现远距离数据传输,确保信号在复杂地形或环境下依然能够保持稳定传输和同步。爆破网络的各终端能够生成精确到纳秒级的延迟同步信号,从而保证所有爆破点在预定的时刻精确同步起爆,实现爆破效果的最大化。与传统的爆破同步方法相比,该系统不仅显著提高了同步精度,且在恶劣环境下仍能保持稳定运行。实验结果表明,该系统在各种复杂环境中都能稳定运行,时间同步精度达到了纳秒级,有效提升了爆破过程的安全性、一致性和可控性。该研究为解决工程爆破中的时间同步问题提供了一种创新且有效的方案,并为未来进一步提升爆破技术的精度和可靠性提供了理论依据和实践参考。 展开更多
关键词 分布式网络 FPGA 同步起爆
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基于NIOSⅡ的高速多路数据采集系统 被引量：10
4
作者 杨卫 李飞 +2 位作者 张皎 邵星灵 王正言 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2011年第2期465-467,474,共4页
针对复杂战场环境对数据采集的需求,利用FPGA构建了可编程片上系统(SOPC),实现了高速多路数据采集,详细论述了NIOSⅡ嵌入式系统以及其外设的设计方法;传感器采集的数据经过高速AD转换后,由SOPC系统进行数据缓冲和格式转换并存入存储器,S... 针对复杂战场环境对数据采集的需求,利用FPGA构建了可编程片上系统(SOPC),实现了高速多路数据采集,详细论述了NIOSⅡ嵌入式系统以及其外设的设计方法;传感器采集的数据经过高速AD转换后,由SOPC系统进行数据缓冲和格式转换并存入存储器,SD卡的使用方便了数据的存取、处理和存储空间的扩展;实验结果表明,该系统能够可靠、准确地对多路信号进行采集,且运行稳定。 展开更多
关键词 SOPC NIOSII嵌入式系统 数据采集 复杂战场环境 SD卡
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基于函数级FPGA原型的硬件内部进化 被引量：36
5
作者 赵曙光 杨万海 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期666-669,共4页
电路进化设计是现阶段可进化硬件 (EHW)研究的重点内容 .针对制约进化设计能力的主要“瓶颈”,该文提出并讨论了一种简洁高效的内部进化方法 ,包括基于函数变换的染色体高效编码方案、与之配套的函数级 FP-GA原型和进化实验平台以及在... 电路进化设计是现阶段可进化硬件 (EHW)研究的重点内容 .针对制约进化设计能力的主要“瓶颈”,该文提出并讨论了一种简洁高效的内部进化方法 ,包括基于函数变换的染色体高效编码方案、与之配套的函数级 FP-GA原型和进化实验平台以及在线评估与遗传参数自适应方法等 .交通灯控制器、4位可级联比较器等相对复杂且具应用价值的电路的成功进化 ,证明该方法适用于组合、时序电路的进化设计 ,并可显著地减少运算量 。 展开更多
关键词 可进化硬件 染色体表达 函数级FPGA 内部可进化硬件 可编程逻辑器件
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基于PCI总线的FPGA配置系统的设计 被引量：6
6
作者 梅安华 田建生 +2 位作者 刘欢 聂鑫 程宁 《计算机测量与控制》 CSCD 2005年第4期375-377,385,共4页
在对FPGA配置比特流文件进行结构分析的基础上, 通过系统PCI总线利用SelectMAP配置模式实现了对FPGA数据进行在线配置系统的设计, 解决了传统数据加载方法中需要加载电缆的限制, 完成了对FPGA芯片程序加载过程的完全软件化操作, 使得整... 在对FPGA配置比特流文件进行结构分析的基础上, 通过系统PCI总线利用SelectMAP配置模式实现了对FPGA数据进行在线配置系统的设计, 解决了传统数据加载方法中需要加载电缆的限制, 完成了对FPGA芯片程序加载过程的完全软件化操作, 使得整个系统的配置、调试能够同步进行。实验测试表明, 系统工作正常, 证明系统原理与硬件设计是成功的。 展开更多
关键词 FPGA 逻辑器件 PCI总线 设计 可编程器件
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基于CPLD的线阵CCD的驱动及数据采集 被引量：21
7
作者 刘蕾 江洁 张广军 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2006年第4期107-110,共4页
本文介绍了基于CPLD的线阵CCD的驱动和数据采集系统的软硬件构成、工作原理及设计方案,讨论了图像采集、数据存储等技术,并对系统的测量结果进行了分析。结果表明,该系统实现了对线阵CCD的正确驱动和数据的实时采集存储,结构简单,可进... 本文介绍了基于CPLD的线阵CCD的驱动和数据采集系统的软硬件构成、工作原理及设计方案,讨论了图像采集、数据存储等技术,并对系统的测量结果进行了分析。结果表明,该系统实现了对线阵CCD的正确驱动和数据的实时采集存储,结构简单,可进一步应用于高精度的一维尺寸测量。 展开更多
关键词 线阵CCD 复杂可编程逻辑器件(CPLD) 数据采集
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一种并行AD采集系统的通道匹配误差研究 被引量：5
8
作者 邵星灵 杨卫 +1 位作者 王正言 张文栋 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第2期332-335,共4页
随着现代宽带雷达通讯的发展,对雷达回波信号的采集和目标的特征提取成为研究者关注的焦点。由于雷达回波的高频信号高达几十兆赫兹,时间交替采样模数转换器(ADC)系统便可在其中发挥重要作用,但这种结构会引入时间、增益和偏置3种主要... 随着现代宽带雷达通讯的发展,对雷达回波信号的采集和目标的特征提取成为研究者关注的焦点。由于雷达回波的高频信号高达几十兆赫兹,时间交替采样模数转换器(ADC)系统便可在其中发挥重要作用,但这种结构会引入时间、增益和偏置3种主要的通道失配误差。该文对通道失配误差作了分析,建立了3种误差并存的非均匀采样信号频谱的数学模型,并在此基础上提出了该文的误差联合测量高效实时校正算法,最后在现场可编程门阵列(FPGA)中完成了整个算法的实现。 展开更多
关键词 宽带雷达通讯 现场可编程门阵列(FPGA) 时间交替采样ADC 实时校正算法
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基于Xilinx FPGA的SPI Flash控制器设计与验证 被引量：26
9
作者 关珊珊 周洁敏 《电子器件》 CAS 北大核心 2012年第2期216-220,共5页
基于Xilinx FPGA的SPI Flash控制器实现了一种在线配置Flash的方法。由于Flash芯片本身功能指令较多,使得对它进行直接操作变得非常困难,而利用FPGA丰富的逻辑资源以及产生精确时序的能力,以FPGA为主设备,SPI Flash为从设备,使FPGA一方... 基于Xilinx FPGA的SPI Flash控制器实现了一种在线配置Flash的方法。由于Flash芯片本身功能指令较多,使得对它进行直接操作变得非常困难,而利用FPGA丰富的逻辑资源以及产生精确时序的能力,以FPGA为主设备,SPI Flash为从设备,使FPGA一方面与电脑串口通信获得数据,另一方面对SPI Flash进行控制,这样就完成了FPGA配置数据的控制和存储。 展开更多
关键词 可编程逻辑门阵列 串行接口Flash VERILOG HDL Isim仿真
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基于FPGA的多路并行独立串口的实现 被引量：12
10
作者 刘凤新 赵坚固 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第11期44-46,共3页
为了实现对多路并行工作串口设备的远程监控,使远程的客户端通过以太网来访问独立的串口设备,设计了基于ARM+FPGA结构的网关服务器,并在FPGA中实现了多路并行独立的串口接收发送模块。自底向上的介绍多路并行独立串口模块内部UART模块,... 为了实现对多路并行工作串口设备的远程监控,使远程的客户端通过以太网来访问独立的串口设备,设计了基于ARM+FPGA结构的网关服务器,并在FPGA中实现了多路并行独立的串口接收发送模块。自底向上的介绍多路并行独立串口模块内部UART模块,带缓冲区的UART模块,上层控制部分的具体实现,以及ARM对该模块读写控制的时序要求。该串口模块已经成功用硬件实现,并在网关服务器中工作正常。运行结果证明该模块可以很好的提高系统的工作效率和工作半径,达到了设计的要求。 展开更多
关键词 FPGA UART 网关服务器 多路并行独立串口
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基于Linux系统的软PLC设计 被引量：8
11
作者 李坚强 裴海龙 廖俊 《制造业自动化》 北大核心 2005年第11期1-4,共4页
介绍了软PLC的发展和有关的概念,探讨了软PLC的特点。详细介绍了软PLC的硬件设计和软件设计平台,对软PLC的设计方案作了全面的描述,并对其中的关键技术作了详细解释。
关键词 软PLC IEC61131-3 嵌入式PC 模块化设计
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基于梯形图语言的软PLC技术研究与实现 被引量：14
12
作者 陈辉 李坚强 +1 位作者 裴海龙 廖俊 《微计算机信息》 北大核心 2006年第09S期266-268,共3页
介绍了软PLC的硬件平台、软件平台和软件的整体架构设计,同时阐述了其中的关键技术如梯形图语言的编辑功能和编译功能实现,最后介绍了软PLC系统在测试中的运行情况。
关键词 软PLC 嵌入式PC 模块化设计 TCL/TK
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可重构Keccak算法设计及FPGA实现 被引量：4
13
作者 吴武飞 王奕 李仁发 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第3期864-866,共3页
在分析研究Keccak算法的基础上,针对现有Keccak算法的硬件实现方案版本单一,应用不灵活的问题,设计了一种高性能可重构的Keccak算法硬件实现方案。实验结果表明:该方案在Xilinx公司的现场可编程门阵列(FPGA)Virtex-5平台上的时钟频率可... 在分析研究Keccak算法的基础上,针对现有Keccak算法的硬件实现方案版本单一,应用不灵活的问题,设计了一种高性能可重构的Keccak算法硬件实现方案。实验结果表明:该方案在Xilinx公司的现场可编程门阵列(FPGA)Virtex-5平台上的时钟频率可达214 MHz,占用1607 slices;该方案具有吞吐量高(9131 Mbps),应用灵活性好,可支持4种不同参数版本的优点。 展开更多
关键词 Keccak算法 海绵结构 哈希算法 可重构 现场可编程门阵列
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硬件演化原理及实现方法研究 被引量：11
14
作者 徐阳 王友仁 《计算机测量与控制》 CSCD 2003年第5期385-387,394,共4页
文章对基于Virtex系列FPGA的硬件外部演化技术进行了研究 ,对演化算法的流程进行了分析 ,介绍了演化硬件的概念、原理、JBitsAPI软件以及Virtex器件结构。基于JBitsAPI软件 ,采用外部演化的方式对电路进行演化 。
关键词 硬件演化原理 可编程逻辑器件 硬件电路 FPGA 计算机
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基于FPGA的应力应变测试系统设计 被引量：10
15
作者 张浩茹 谢锐 崔冬梅 《测试技术学报》 2012年第2期158-161,共4页
在某些应变测试系统中,既要求体积小,功耗低,还要求实现实时显示,这样系统就必须具有较高的数据传输速度和更加灵活的通道选择及采样方式,本文介绍了用FPGA硬件实现上述要求的方法.用FPGA来实现主控逻辑模块.FPGA经过一系列的逻辑和时... 在某些应变测试系统中,既要求体积小,功耗低,还要求实现实时显示,这样系统就必须具有较高的数据传输速度和更加灵活的通道选择及采样方式,本文介绍了用FPGA硬件实现上述要求的方法.用FPGA来实现主控逻辑模块.FPGA经过一系列的逻辑和时钟运算,按照用户的设置要求将命令逻辑解串并发送到单片机及模拟电路.单片机采集到的数据保存到FPGA内部的FIFO里,当达到FIFO余度值时,计算机取走采集到的数据进行显示和存储.实验结果表明,系统工作稳定,控制方便,能得到可靠的实验数据. 展开更多
关键词 FPGA 应变测试 多通道采样 串并转换 FIFO
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基于ZigBee的网域车辆监控系统的设计 被引量：3
16
作者 邵星灵 杨卫 +1 位作者 王正言 张文栋 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2011年第5期1089-1091,共3页
为了实时监测、捕捉重要区域内的各种监测信息,从应用角度出发,提出了一种基于ZigBee的远程网域车辆监控系统的实施方案,车辆终端的网络可控节点采用了基于无线微控制器JN5121与DSPIC33F的双核体系架构,并利用无线传感网络技术以及监控... 为了实时监测、捕捉重要区域内的各种监测信息,从应用角度出发,提出了一种基于ZigBee的远程网域车辆监控系统的实施方案,车辆终端的网络可控节点采用了基于无线微控制器JN5121与DSPIC33F的双核体系架构,并利用无线传感网络技术以及监控系统与子节点之间的通信协议对局域网内行进车辆进行调度、速度和姿态的监控和反控停车等操作。实验结果表明,该方法提高了网域控制的灵活性和复用率,在无人监控、目标监测等场合有较高的实际应用价值。 展开更多
关键词 车辆监控系统 ZIGBEE 双核体系 通信协议
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基于74LS161的扭环形计数器自启动设计 被引量：9
17
作者 马敬敏 伦淑娴 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2011年第5期477-480,共4页
为探索MSI(Medium Scale Integrated circuit)可编程计数器进行非常规使用改变应用方向的逻辑修改技术,探讨了基于74LS161的扭环形计数器自启动设计问题,提出了MSI可编程计数器改变应用方向的逻辑修改方法。通过对可编程计数器74LS161... 为探索MSI(Medium Scale Integrated circuit)可编程计数器进行非常规使用改变应用方向的逻辑修改技术,探讨了基于74LS161的扭环形计数器自启动设计问题,提出了MSI可编程计数器改变应用方向的逻辑修改方法。通过对可编程计数器74LS161的状态输出进行逻辑修改改变计数规律,将状态输出反馈到预置数输入端,实现"次态=预置数"的时序关系,并进行自启动逻辑修改设计。可实现扭环形计数器自启动设计,从而实现逻辑功能扩展,简化了扭环形计数器的设计过程。 展开更多
关键词 可编程计数器74LS161 自启动 逻辑修改 激励函数
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嵌入式固态存储系统ECC算法的研究与实现 被引量：3
18
作者 张蕾 顾婉萱 +1 位作者 刘娜 王卫江 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期72-78,共7页
为提高差错检测和修正(ECC)校验编码的简洁性,从信息编码理论的角度,研究了一种基于Hamming编码方式的ECC方法.通过在数据空间中构造多字节数据的信息矩阵,利用ECC编码方法,设计生成了ECC校验算法的系数矩阵,利用线性空间变换理论计算... 为提高差错检测和修正(ECC)校验编码的简洁性,从信息编码理论的角度,研究了一种基于Hamming编码方式的ECC方法.通过在数据空间中构造多字节数据的信息矩阵,利用ECC编码方法,设计生成了ECC校验算法的系数矩阵,利用线性空间变换理论计算生成了纠错校验码,提出了一种简洁的、具有较强可计算性的基于ECC校验码的误码校验和定位算法,并给出在嵌入式固态存储器中进行纠错编码、校验和纠错的详细过程.最后运用硬件编程语言VHDL在Xilinx ISE的实验环境下成功实现了该检错纠错算法.结果表明该算法可以检测出1bit以及2bit的读写错误,且可对1bit错误进行修正. 展开更多
关键词 ECC算法 线性空间变换 固态存储系统 VHDL
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基于FPGA的自适应LMS算法的实现 被引量：6
19
作者 胡正伟 谢志远 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第4期74-77,共4页
为了高速实现自适应算法,在分析了自适应LMS算法结构的基础上,采用了基于流水线操作和并行结构的自适应LMS算法的FPGA设计方法。利用带嵌入式存储块的FPGA,采用模块化的设计思想,实现了算法设计。整个系统包括存储模块、权值计算模块、... 为了高速实现自适应算法,在分析了自适应LMS算法结构的基础上,采用了基于流水线操作和并行结构的自适应LMS算法的FPGA设计方法。利用带嵌入式存储块的FPGA,采用模块化的设计思想,实现了算法设计。整个系统包括存储模块、权值计算模块、调整误差计算模块和总控制模块4部分。当权值数较多时,在采用流水线操作的基础上,引入了并行结构设计,满足实时性的要求。仿真结果表明,该方案是十分有效的。 展开更多
关键词 自适应LMS算法 FPGA 可编程逻辑器件 数字信号处理 模块化
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基于构件运算的可重构系统代数模型 被引量：5
20
作者 袁博 汪斌强 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2735-2745,共11页
可重构系统是指一个系统由构件组成,随着构件被替换以及组合拓扑关系的变化,系统表现出不同的功能.针对可重构系统在形式化和重构建模方面的不足,用代数学方法对可重构构件、构件组合、可重构系统的属性和行为特征进行抽象,把构件组合... 可重构系统是指一个系统由构件组成,随着构件被替换以及组合拓扑关系的变化,系统表现出不同的功能.针对可重构系统在形式化和重构建模方面的不足,用代数学方法对可重构构件、构件组合、可重构系统的属性和行为特征进行抽象,把构件组合定义成构件的"运算"实现,结合进程代数中算子的概念,定义了多种构件组合运算,建立了可重构系统的代数模型.在代数模型基础上,提出了重构建模和重构范式,为可重构系统提供理论支持,最后介绍了应用案例. 展开更多
关键词 构件 构件组合 可重构系统 进程代数 重构建模
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