SATA2.0控制器的设计与实现

SATA2.0传输标准以速度高、抗干扰等优点而成为高速大容量存储介质硬盘的数据传输标准。由于主机端是软件控制,导致以FPGA为代表的部分电子系统鉴于上述原因而无法使用SATA2.0硬盘作为数据存储介质。对上述问题展开研究,针对FPGA开发中对数据的存储需求并结合最新的高速串行收发器设计了一款基于FPGA的SATA2.0控制器。经测试该设计能够准确读取设备端数据,具有良好工作的稳定性。

基于SATA2.0的高速存储系统设计实现

本文介绍了一种高速数据存储系统,该系统采用SATA2.0协议,存储介质选择的是Intel公司新型固态硬盘,控制器选择的是Xilinx公司的Viretx-5系列FPGA,以及所提供的软件开发平台ISE和EDK联合开发工具,最后使用ChipScope对系统进行测试。多次测试结果显示,本系统能稳定有效地完成高速数据传输,且存储速度达到800MB/s。

基于PCIE转SATA多通道高速存储电路设计与原型验证

针对传统SATA控制器接口单一且无法充分发挥固态盘性能的问题,设计了一款基于PCIE转SATA多通道高速存储电路。充分利用PCIE总线高带宽低延时特性,并遵循AHCI协议,大幅缩短硬盘无用的寻道次数和数据查找时间,提高固态盘的读写性能,同时本设计可支持4路SATA通道,具有良好的可拓展性。设计结合PCIE和SATA协议特点,介绍了PCIE转SATA高速存储电路的系统架构,详细阐述了基于AHCI协议的数据流传输过程。最后基于FPGA原型验证对电路进行测试,电路的单盘读写速率分别为562 MB/s和527 MB/s,相比传统SATA控制器的读写性能具有较大提升,测试结果表明设计的PCIE转SATA高速存储电路读写性能优异,且具备良好的稳定性和可拓展性。

基于高性能安全存储芯片的SATA通路验证

本文基于UVM验证方法学对自研高性能安全存储SoC芯片系统中SATA通路进行验证,文中对高性能安全存储SoC芯片架构及SATA通路系统工作原理进行说明,以SATA DMA数据传输方式为例介绍了SATA协议链路通信建立及数据传输过程.搭建UVM系统验证平台,文中对SATA协议进行分析,设计规划系统层面测试用例,编写加载至系统中运行的C固件测试程序,实现对系统应用层面关注的PIO、DMA、NCQ等SATA命令方式数据传输通路的验证.结合具体波形分析,结果表明,SATA通路相关集成设计是合理、满足芯片对SATA数据通路应用需求的,实现了对高性能安全存储SoC芯片系统SATA通路的验证.

基于FPGA的高速图像存储系统的设计

针对遥测试验中产生的高帧频、高分辨率的图像数据实时存储等问题,设计了一种高速图像存储系统。该系统以Spartan 6系列FPGA作为核心处理器,采集高速工业相机以base模式输出的像素数据,并对DDR3缓存时序进行优化,最后通过SATA2.0接口存入固态硬盘中。试验完成后,通过千兆以太网接口回读数据至上位机并进行显示。测试结果表明,该系统能够对71 frame/s帧频、2 048像素×1 088像素的高速图像数据进行长时间可靠存储与显示,该设计有较高的移植性和应用价值。

基于RocketIO的SATA物理层实现

以Virtex-5系列FPGA内嵌的RocketIO收发器模块为平台,分析SATA(串行高级技术附件)协议的物理层功能,把RocketIO收发器的内部结构特点与协议要求相结合,设计了基于RocketIO收发器的SATA物理层电路。

基于SATA的嵌入式直接存储系统

研究嵌入式高速存储系统的应用问题,分析传统数据存储系统存在的不足,提出一种基于SATA的嵌入式直接存储系统设计方法。该方法参照完整实现SATA物理层和链路层协议,根据嵌入式存储需求组合SATA传输层和应用层协议建立DMA控制模块,在现场可编程门阵列中构建符合SATA标准的存储通道。SATA存储通道实现数据到SATA存储设备的直接存储,通过扩展SATA存储通道实现存储系统带宽及容量的扩展。实验结果表明,该方法能解决带宽瓶颈和通用性问题,达到良好的存储效果。

基于FPGA的USB2.0协议分析仪设计

通用串行总线传输事务的透明性给USB系统的开发与测试带来了很多不便,现有USB物理层测试和分析仪器普遍存在价格昂贵或采样死区严重等问题;设计了一种基于FPGA的USB2.0协议分析仪,实现了对高速和全速USB设备差分数据总线低压差分信号的实时采样和分析,利用硬件的并发处理特性克服了采样死区问题,解决了因不同USB接口传输相位差引起的数据累积和丢包问题,降低了对主处理器性能的要求,减小了设计成本,为USB系统开发与测试提供了一种有效支持。

Discovery Studio 2.0的模块扩展及应用:残基水平非键相互作用能量的自动批量计算

非键相互作用对于生物体系中的分子识别和结合过程起着关键作用。然而,传统的方法并不能在残基水平自动批量计算非键相互作用。近年来,已经发展了一些方法和工具进行非键相互作用的计算分析。该文研究发展了一种可以自动计算残基间非键相互作用的方法,即用Perl脚本调用Discovery Studio 2.0(DS 2.0,Accelrys Inc.)底层模块中的非键相互作用协议,实现了直接利用命令行批量计算非键相互作用能量,而无需通过DS2.0的图形界面。该方法扩展了DS2.0的计算模块,并于近期运用到了复合结构的研究分析中。

基于FPGA的SATA主机端控制器链路层发送模块设计

计算机系统中SATA(serial advanced technology attachment)主机端控制器采用专用总线转换芯片和软件控制方式.为使得以FPGA(field-programmable gate array)为控制核心的电子系统可以直接使用SATA3.0硬盘作为数据存储介质,借鉴ATA1-7、SATA1.0、SATA2.0、SATA3.0等相关协议,提出了一种基于FPGA的SATA3.0主机端控制器的链路层发送功能模块的设计与实现方法,成功实现了数据在发送过程中的校验、加扰以及流量控制等相关功能.仿真结果表明:本控制器数据处理速度可达600 MB/s,验证了设计的正确性.

一种新型移动保密存储设备

现有移动存储设备为人们工作带来极大方便的同时也带来了极大的失泄密隐患和管理上的难题,这是由于存储介质本身一经涉密终生涉密、数据易被恢复;而且设备工作于通用的文件管理系统下,摆渡攻击现象大量存在,因此使用现有移动存储设备无法保证非保密网与保密网之间的信息交换的安全性。刻录光盘在一定程度上解决了问题,但累计成本高,工作效率低下。针对以上情况,为了解决因移动存储设备的使用而造成的物理隔离网络间信息交换的安全性问题,提出了以FPGA为控制核心和SDRAM为存储介质,USB为传输端口制作新型移动保密存储器的设想,进行了硬件的选择与软件的设计,并完成了原理样机的制作。原理样机实现了预期设想,可以安全、高效、稳定地进行物理隔离网络之间的信息传输。创新之处在于应用SDRAM为存储介质,同时考虑软件和硬件,确保安全保密。

基于OAuth 2.0扩展的客户端认证方案

为解决OAuth 2.0中基于不记名令牌访问和缺少客户端认证到资源服务器的机制而遭到安全和隐私威胁的问题,利用所有权证明(proof-of-possession,PoP)安全机制对OAuth 2.0进行扩展,提出一种客户端认证到资源服务器的方案。通过引进PoP令牌和PoP密钥,由授权服务器实施PoP密钥与PoP令牌的绑定,资源服务器可通过验证客户端是否拥有与PoP令牌中相匹配的PoP密钥,认证客户端身份的真实性,有效解决客户端到资源服务器的认证和安全通信问题。详细讨论PoP密钥与PoP令牌的绑定机制以及两者的安全保护方法。

一种应用于SATA硬盘的物理隔离卡的设计与实现

设计了一种双硬盘物理隔离卡的实现方案,详细介绍了基于PCI总线的物理隔离卡的隔离原理、硬件组成及控制程序的设计。该方案采用先进的物理隔离技术和网络连接控制技术,可对连网计算机的SATA硬盘信息实施有效的保护。

基于USB 2.0及SDRAM的大容量存储卡设计

传统的存储卡常采用PC I接口或EPP接口,这两种接口的数据传输能力有限,在大容量、高速度数据传输时不能满足实际要求,而且他们不支持热拨插和即插即用,使用不方便,而U SB 2.0的数据传输速率可达480 M b/s,支持热拨插和即插即用;SDRAM是一种常用且性价比较高的高速存储器。基于U SB 2.0及SDRAM的大容量存储卡的设计,采用CY 7C 68013作为U SB通信及控制芯片,结合CPLD技术,实现了存储卡上SDRAM与计算机以及后续电路之间大容量、高速度数据传输,当CY 7C 68013工作为从模式时,slave F IFO与SDRAM之间的数据传输的最高速率可达到96 M B/s,该存储卡在高速信号处理领域中有着广泛的应用价值。

Windows环境下的USB设备驱动程序设计

介绍了Windows环境下的USB设备驱动程序设计方法。通过对WDM驱动程序设计方法的讨论和应用,实现了使用EZ USB芯片进行计算机通信。

基于CORBA的网络安全管理实现方案

安全管理是网络管理的重要核心之一，为了解决复杂大规模异构分布式网络环境中的安全性问题，提出了ＣＯＲＢＡ基于的网络安全管理实现方案。围绕这一解决方案，具体讨论了以ＣＯＲＢＡ作为开发平台设计的原因，研究并详细描述了一种实现安全管理新的协议算法，并对协议的安全性和运行性能进行了深入的研究。

变电站通信体系IEC 61850与UCA2.0对比分析

变电站通信结构体系IEC 6185 0是国际电工委员会即将推出的协议。该协议是在美国电力科学研究院制定的UCA 2 .0相关部分的基础上制定的 ,很多方面继承了UCA 2 .0的做法 ,如都采用制造报文规范MMS及对象建模等技术。同时 ,IEC 6185 0还进行了很多创新 ,如采用XML技术和分层目录服务等。

总线协议中的CRC及其在SATA通信技术中的应用

分析了基于总线协议下的CRC校验关键技术的算法及实现原理。提出了一种适合总线协议生成多项式的CRC产生器与校验器的硬件电路实现方法。通过该方法,依照SATA国际I/O标准,编写的CRC产生器与校验器Verilog代码,已通过VCS的仿真验证,并成功集成于SATA总线,实现了该总线的通信。该方案进行的CRC产生器和校验器设计,具有可靠性高,实用性广,便于提高工程开发效率等优点。

基于区块链的业务流程互操作服务框架

业务流程管理系统(BPMS)的出现极大地提高了企业执行流程的效率。由于企业间缺乏信任且跨引擎业务流程之间缺乏互操作规范,导致跨组织流程协同的应用受到许多制约。针对该问题提出一种支持BPMS的互操作框架,该框架引入区块链技术作为互操作智能合约的协作平台,构建了支持业务流程建模标记语言(BPMN)的互操作服务,支持企业间基于BPMS的多方业务流程协同,并保证协同的可信性,从而提高企业间协同的自动化水平和信任度。该服务的引入确保了互操作的过程符合预定的顺序,且交互记录不可修改。使用工作流管理联盟(WfMC)的Wf-XML 2.0协议来支持BPMS间的互操作能力,从而减少企业间使用的工作流引擎及标准不同所带来的复杂性。最后,通过一个经典的案例对WfMC提出的4种常见互操作场景进行了讨论,表明了该框架对多方业务流程基于BPMS来自动地完成可信协同的支持。

运用SPIN对开放授权协议OAuth 2.0的分析与验证

OAuth 2.0协议是一种开放授权协议,主要用于解决用户账号关联与资源共享问题。但是,其弱安全性导致各网络公司海量用户信息泄露,且OAuth 2.0传输数据采用的https通道效率低下,成为黑客攻击对象。提出采用http通道传输OAuth 2.0协议数据,基于Promale语言及Dolev-Yao攻击者模型对OAuth 2.0协议建模,运用SPIN进行模型检测。形式化分析结果表明,采用公钥加密体系对OAuth 2.0协议进行加密不安全。上述建模方法对类似的授权协议形式化分析有重要借鉴意义。