基于sopc的信息家电控制系统研究与设计

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1、西北工业大学硕十学位论文摘要摘要信息家电是2l世纪消费电子产品发展的主流方向。它将网络通信技术和数字技术紧密结合，以简单精巧的形式融入到传统家电中，使之具有信息处理、视听、网络通信等功能。由于信息家电的功能越来越多，传统的电路设计方法已不能满足系统升级换代的需要。采用32位NiosⅡ嵌入式软核处理器和口核在FPGA上进行设计，同时用硬件实现部分算法和接口，可以实现片上系统集成。这样既减小了系统的体积，又提高了数据处理的速度。本文研究在FPGA上实现信息家电控制系统的集成，在外围电路不变的情况下，通过更新FPGA内部的电路设计完成系统的功能升级，提高了系统的设计

2、效率。本文所做的主要工作和创新性研究如下：(1)研究了片上可编程系统FPGA以及SOPC的原理和技术。针对现有信息家电系统功能复杂、接口多等问题，采用自顶向下(Top．to．Down)的方法，提出了一种基于SOPC技术的信息家电控制系统方案，并设计了系统的硬件体系结构。(2)研究了算法的硬件化处理方法。针对现有软件实现3DES数据加密、解密算法速度慢的缺点，设计了基于Avalon总线的3DES嵌入式软核。(3)研究了pC牡n11)(嵌入式操作系统的内核机制和内核裁减方法。通过建立pClinux嵌入式操作系统交叉编译开发环境，完成了pCliIlll】【在Nios

3、Ⅱ处理器上的移植，并编写了以太网驱动程序等。(4)对信息家电的联网方式及Etll锄et以太网通信协议进行了研究。为了实现动态信息的交换，提出了基于服务器+通用网关接口的网络控制方案；然后，按照此方案设计了系统的应用软件；最后，通过捕获网络通信的数据，验证了方案的合理性。在上述工作的基础上，开发研制出基于soPC的信息家电控制系统工程样机，通过初步测试，达到了技术指标。研究结果表明：基于soPC的信息家电系统具有可重构、开发周期短等优点。关键词：信息家电，Niosn软核处理器，片上可编程系统，uclinll)【操作系统，通用网关接口西北T业大学硕十学位论文Abs

4、缸actAbstractThedeVelopmenl廿豇ld0fcons啪erclec岫licspr甜uctsisinfomlation印pliance(IA)iIltl地21thcentu阱willltllcneMorI【c0姗ullicatio璐觚ddigitaltcch∞lo百escloselyinte孕atcdinto仃aditional印plianc铭，IAwillhavethefIlnctiollsoftheillfo册ationprocessiIlg锄dneMorkcommllnicatio璐．Owillgtomo坨锄dmore劬ctiom，th

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