分布式单片机网络中CSMA的软件设计与性能分析

随着计算机网络高速发展,基于单片机的分布式网络也逐渐兴起于非实时监控和通信领域。文中深入研究了软件实现网络中CSMA的方法,以及软件实现方案的性能分析。该设计具有设计简单、成本低的特点,在不增加其他硬件设备的情况下,可以满足分布式单片机网络所需的吞吐量。

智能无线节水浇灌系统的路由算法设计与分析

智能无线节水浇灌系统,是一套可提高农业、园林等灌溉水利用率的系统。文中在对比了一些现有相关算法后,针对该系统的特点设计出的一种更加简单,对节点能量要求更低,更易于实现的专用路由算法。最终采用等级固定路由协议,并对该路由算法进行了路由建立时延分析,探讨了在实际应用中的可行性。

基于Zynq的AXI总线数据传输软件优化

Xilinx Zynq-7000提供了一种ARM+FPGA单片解决方案,非常适合计算密集、功能丰富的嵌入式系统设计。如何通过不同技术路径访问外部接口,逼近理论传输带宽具有重要意义。典型系统应用环境中,采用XC7020作为主控芯片,其集成处理器系统(Processing System,PS)通过AXI总线与可编程逻辑资源(Programmable Logic,PL)相连,其他外设也通过AXI总线接入PS。因为通过系统函数访问AXI总线的性能与理论值相差甚远,所以分别采用SIMD指令、DMA技术和Cache技术对AXI总线访问进行软件优化,并针对64~4 096 Byte大小的包进行分别测试。测试结果表明,经过优化后的访问速率接近AXI总线接口的理论极限。

在ZYNQ平台上实现高性能椭圆曲线密码算法

讨论基于Xilinx Zynq芯片实现高性能椭圆曲线密码(ECC)算法的应用方法,主要目标是通过系统化优化设计尽可能达到更高性能。首先分析实现的技术原理,接口、处理器、算法芯片的性能,以及决定系统性能的因素,然后从三方面深入展开讨论。第一,使用Zynq的ARM处理器软件完成主要核心功能,经过分析以及实践证明,这种系统无法达到比较高的性能。第二,使用FPGA资源硬件完成算法的主要处理和调度。对比软件,这种系统能逼近理论性能。第三,为了达到更高性能,在系统中增加多块算法芯片。通过理论分析和仿真证明,在一定条件下系统最高性能与芯片个数线性相关,多核系统性能可以达到性能倍增。通过分析不同系统架构对性能的影响,最后确定了达到高性能ECC系统的技术路径。