RSA可扩展公钥处理器的高速实现

RSA算法可以使用Montgomery算法来实现,但速度较慢.文中提出一种二级Montgomery模乘算法,根据算法设计高速可扩展硬件实现.算法中采用高基264,相比于另外Montgomery算法,提高了RSA算法运算的性能.在硬件方面,基于3级流水64×64位的乘法器,设计了5级流水结构的运算处理单元.该硬件系统有足够的灵活度以扩展到多种不同长度的数据运算,可以实现1 024,2 048位等不同位数RSA运算.在1 024位的情况下,最终可以达到8 800次/s的加密速度.     

多核设计中的共享与分布式存储系统

在多核系统设计初期为存储结构的选择提供依据,将共享式存储结构与分布式存储结构在基于Simulink的多核设计模型中进行高层建模并量化对比.Motion-JPEG解码器的实验表明,共享式存储结构能够在多种抽象级别建模仿真,与分布式存储结构相比,实现简单,开发周期短;分布式存储结构则缩短了解码时间和数据通信时间.该量化结果为多核设计初期对存储器的选择提供了数据支持,为高性能多核设计提供参考.     

随机数发生器的噪声模型与快速仿真

在随机数发生器设计过程中,采用Spice虽然能对模拟电路进行比较精确的仿真,但耗时太久,同时它的数据处理工作也非常繁琐,不易进行统计分析。为了解决这一问题,在分析了一个分段线性映射的、决定论混沌的随机数发生器的基础上,根据它的混沌公式提出了基本的仿真原理。为了提高仿真的准确性,针对CMOS电路中主要的噪声,即MOS管的热噪声与闪烁噪声,建立了二种噪声仿真模型。在分析电路行为的同时,逐步提出了采用MATLAB/Simulink的随机数发生器单元电路模型,然后建立了随机数发生器系统模型,实现了快速计算过程。最后给出了系统模型的仿真测试结果。     

三种偶联剂改性CaCO3的影响因素及效果评定

采用3种偶联剂分别对碳酸钙进行表面改性,分析改性碳酸钙活化指数的影响因素,通过SEM分析和沉降体积的测试,评定3种偶联剂的改性效果。结果表明,钛酸酯偶联剂KH101改性碳酸钙最佳反应条件为,反应温度80℃,反应时间70min,m(偶联剂)∶m(碳酸钙)为0.03,环己酮用量为碳酸钙的5倍;硅烷偶联剂KH570、KH151改性碳酸钙最佳反应条件为,反应温度70℃,反应时间70min,m(偶联剂)∶m(碳酸钙)为0.03,环己酮用量为碳酸钙的5倍。用KH151、KH570两种硅烷偶联剂改性后的碳酸钙团聚现象仍比较严重,用KH101钛酸酯偶联剂改性后的碳酸钙团聚现象得到明显改善。     

三种偶联剂改性CaCO3的影响因素及效果评定

采用3种偶联剂分别对碳酸钙进行表面改性,分析改性碳酸钙活化指数的影响因素,通过SEM分析和沉降体积的测试,评定3种偶联剂的改性效果.结果表明,钛酸酯偶联剂KH101改性碳酸钙最佳反应条件为,反应温度80℃,反应时间70 min,m(偶联剂)∶m(碳酸钙)为0.03,环己酮用量为碳酸钙的5倍;硅烷偶联剂KH570、KH151改性碳酸钙最佳反应条件为,反应温度70℃,反应时间70 min,m(偶联剂)∶m(碳酸钙)为0.03,环己酮用量为碳酸钙的5倍.用KH151、KH570两种硅烷偶联剂改性后的碳酸钙团聚现象仍比较严重,用KH101钛酸酯偶联剂改性后的碳酸钙团聚现象得到明显改善.     

基于映像寄存器构建的实时操作系统内核

为提高系统实时性,缩短中断响应时间,提出了一种基于映像寄存器的操作系统内核实现方案。在分析实时操作系统中中断处理过程基础上,总结了影响系统中断响应时间的因素,给出了利用映像寄存器提高中断响应效率的方法。该方法利用处理器中提供的映像寄存器,将内核运行于映像寄存器上,用户进程运行在通用寄存器上,这样对于内核空间发生的中断可以免去保存上下文的开销。该方案成功用于CK520处理器平台上的μCOS-II实时操作系统中。实验结果表明,提出的实时操作系统设计方案在每个中断处理程序中可以平均减少执行54.97条指令。     

真随机数发生器的容差分析

基于混沌、均匀分布的真随机数发生器的工作电路和精度要求较高的电压参考电路的温度漂移进行分析,给出了仿真得到的温度曲线;分析了工艺中可能存在的问题和温度的影响与运放的共模电压和输出电压幅度,以及与混沌公式直接相关的开关电容等,根据最坏分析得到混沌公式,给出了仿真测试结果.器件的温度漂移分析是在军用芯片要求-40~105℃进行的.     

空间扩展FRC算法及其实现

在分析帧比率控制(FRC)算法的基础上,提出了一种空间扩展FRC算法,将非线性时间混色扩展到显示的屏幕空间,可以保证画面的平均亮度基本不变.从理论上推导了采用该算法时静态图像相邻两帧间图像明像素数的最大差异,并使用基准图形进行了测试.该FRC被实现于一个液晶显示控制器,经实际的制造工艺分析,具有较好的硬件实现特性.     

基于表面波导的简化人体通信理论模型

原有人体通信理论模型存在着计算时间长、消耗资源多的问题.为了简化计算,提出了一种基于分层介质波导理论的简化人体通信理论模型.由于在理论模型和数值模型的衰减常数计算中均发现五层、四层和三层模型的结果一致,而二层模型的结果与其他模型相差较大.这从理论和实验两方面证明了三层模型在计算精度和效率方面取得了平衡,可作为简化人体通信理论模型使用.该简化模型在保持与原有五层模型相同计算精度水平的同时,计算时间为原模型的0.216倍,将计算效率提高了5倍,可用于对人体通信传输机制进行快速估计.     

基于振荡采样的真随机数发生器IP设计

为了得到真正硬件产生的随机数序列,采用振荡电路作为物理源,设计了混洗电路和扰频电路来改善输出序列的均衡性和数据冗余,它具有真随机数发生器的不可预测性高、随机性好的优点.理论分析表明,采用该方法可使获得的随机数序列达到完全的均衡分布,计算验证和检测结果也证实了其输出序列的随机性要好于未经处理的输出序列.最后给出了一种使用FIFO实现的随机数发生器模块跨时钟域总线接口.该设计能够较好地与系统其他模块相集成.