РАЗРАБОТКА ДОВЕРЕННОГО СОПРОЦЕССОРА НА ОСНОВЕ ПЛИС, - выпускная квалификационная работа

Содержание

АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 КРАТКИЙ ОБЗОР ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ПЛИС 6
2 ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ 10
3 VERILOG HDL СИНТАКСИС И КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА 15
4 СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 18
5 ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ПРАВИЛЬНОСТИ РАБОТЫ
СОПРОЦЕССОРА 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙСПИСОК 41

Введение

Тема исследования - построение доверенного сопроцессора на основе ПЛИС.
Актуальность данной темы связана с тем, развитие IT технологий, повсеместная компьютеризация, появление смартфонов и иных высокотехнологичных устройств привело к тому, что всё больше и больше людей стремятся защитить свои данные от злоумышленников, а лоббирование спецслужбами своих интересов заставляет производителей аппаратной части электронных устройств делать их управляемо уязвимыми. Такие производители как Intel, AMD устанавливают в свои CPU дополнительные микропроцессоры (подсистема Intel Management Engine, Platform Security Processor) которые в свою очередь позволяют хакерам и спецслужбам перехватывать данные пользователя на самом низком уровне. Чтобы этого избежать есть различные варианты защиты, такие как:
- полная локализация и отрезка от внешнего мира своего устройства;
- использование криптозащиты (ключи от которой хранятся в " безопасных" областях) и может быть взломана;
- использование сопроцессоров вычислений (даже если будут перехвачены исходные данные, доступа к функции производящей вычисления и конечному результату у злоумышленника не будет).
Целью работы является:
- Создание доверенного сопроцессора на основе ПЛИС.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие за-дачи:
- анализ представленных на рынке семейств ПЛИС и выбор необходимой модели для решения поставленной задачи
- изучение среды проектирования Quartus II (версия 13.0) изучение интерфейса передачи данных RS-232
- проектирование конечной схема устройства
- компиляция проекта и его загрузка в память ПЛИС
11.04.04.2018.243 ПЗ Лист
4
Изм Лист № докум. Подпись Дата
- подтверждение правильности функционирования системы
Для решения поставленных задач наиболее оптимальным является проектирование устройства на плате разработчика (RZ-EasyFPGA A2.2 «Рис. 2.4») по следующим причинам:
- наличие на плате микросхемы памяти;
- кварцевого генератора частоты;
- наличие пользовательских кнопок, переключателей;
- наличие светодиодов, 8-ми сегментного дисплея;
- разъём DB9 или последовательный COM порт (который будет задействован в обмене данными между ПК и ПЛИС по протоколу RS-232);
- прочие разъёмы которые могут потребоваться как в ходе отладки, так и для последующих исследований;
- наличие в комплекте поставки программатора.
Все вышеперечисленные достоинства позволяют приступить сразу непосредственно к проектированию, без необходимости изготовления различных кабелей, переходников, и преобразователей.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Заключение

В ходе работы был проведён анализ производителей ПЛИС на предмет выбора платы разработчика необходимой для выполнения проекта.
Был изучен в необходимом объёме язык проектирования цифровой аппаратуры Verilog HDL.
Была приобретена плата разработчика и необходимая периферия.
Была спроектирована структура ПЛИС позволяющая реализовать поставленные задачи.
Спроектированная структура была загружена в кристалл ПЛИС, была продемонстрирована работоспособность этой структуры и правильность работы.

Литература

Книги, журналы, печатные издания, ГОСТы
1. Отернхейм Э., Сингх Р., Триведи Я. Проектирование Цифровых Схем на Языке Описания Аппаратуры Verilog / с примечаниями Шевцова С. 1992) М.: 1992. - 45 с.
2. Bhasker J. Verilog HDL Synthesis. A Practical Primer, Allentown: Star Galaxy Publishing, 1998. - 218 p.
3. Brown S., Vranesic Z. Fundamentals of Digital Logic with Verilog Design// McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 2013. — 864 p. — 3rd ed. —
ISBN: 0073380547, 9780073380544/
4. Cavanagh J. Sequential Logic and Verilog HDL Fundamentals // CRC Press, 2016. — 858 p. — ISBN 9781498738224.
5. Cavanagh J. Verilog HDL Design Examples // Boca Raton: CRC Press, 2017. — 712 p.
6. Chu P.P. FPGA Prototyping By Verilog Examples// John Wiley & Sons, Inc., 2008. — 488 p.
7. Cilettii M.D. Advanced Digital Design With the Verilog HDL// New York: Pearson, 2011. - 986p.
8. Dolous. The Verilog Golden Reference Guide// Version 1.0, August 1996.- 151 p.
9. Hyde D.C. Computer Architecture Handbook on Verilog HDL//
CSCI 320 Computer Architecture Handbook on Verilog HDL. By Dr. Daniel C. Hyde, Computer Science Department ,Bucknell University.1995, 32 p.
10. Lee J.M. A Practical Guide to Simulation and Synthesis in Verilog, Third Edition// Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2002. - 356 p.
11. Lee M.J. Verilog Quickstart// A Practical Guide to Simulation and Synthesis in Verilog. 3rd edition. — Kluwer Academic Publishers, 2002. — 378 p. — eBook ISBN: 0-306-47680-0.
12. Lee W.F. Verilog Coding for Logic Synthesis// John Wiley & Sons, Inc., 2003. — 334 p.
13. Monk Simon. Programming FPGAs: Getting Started with Verilog// McGraw-Hill Education TAB, 2016. — 170 p. — ISBN 125964376X. — ISBN 978-1259643767.
14. Navabi Z. Verilog Digital System Design//
Verilog digital system design / Zainalabedin Navabi. Includes bibliographical references and index. ISBN 0-07-047164-9. 1999 by The McGraw-Hill
Companies, Inc. 477 p.
15. Nyasulu P., Knight J. Introduction to Verilog// Reference guide. - Carleton university, 32 p.
..40

Скриншоты

Содержание выпускной квалификационной работы

КУПИТЬ

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.

РАЗРАБОТКА ДОВЕРЕННОГО СОПРОЦЕССОРА НА ОСНОВЕ ПЛИС

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

физика

ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ

Просмотрено

16

Логин
Пароль


Тип работы:	Предмет:	Язык работы: