基于soc加密ip核测试系统设计和实现

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1、国内图书分类号：TN47学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于SoC的加密IP核的测试系统设计与实现硕士研究生：黄鹄泉导师：张岩教授申请学位：工学硕士学科：微电子学与固体电子学所在单位：深圳研究生院答辩日期：2012年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN47U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONENCRYPTEDIPCORETESTSYSTEMBASEDONSOCCandidate：Huqu

2、anHuangSupervisor：Prof.YanZHANGAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MicroelectronicsandSolid-StatePhysicsAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2012Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要SoC技术在现代被应用的越来越广，在很多的产品上都采用这个技术，它

3、缩短了一个产品的面市时间，它能节省产品的设计成本。SoC技术根据设计要求，把需要的IP核集成在一起，完成设计任务。本文在实现过程中，主要进行以下工作，首先是通过对SoC中主要的IP核OR1200、Wishbone、UART、Ethernet进行单独的功能仿真，对这些IP核进行整合与调试，并且编写汇编语言，验证SoC功能。然后利用构建的SoC对加密IP核AES、ECC、RSA进行加密和解密的功能仿真，最后在Xilinx的XC2VP30开发板上进行FPGA验证。本文的独特之处在于，在所有的验证过程中都是采用汇编语言来实现，汇编语言具有短小精悍，容易跟踪，便于调试等优点。在实现过程

4、中，首先对主要IP核进行整合与调试后，把CPUOR1200，Wishbone总线，时钟模块，BOOTROM/RAM，UART整合在一起，组成最小的调试系统，并验证它的功能；然后在此SoC系统中加入通信用的EthernetMAC核，组成以太网调试系统，验证SoC通过以太网与PC机通信功能。其次借助于上面构建的SoC系统对加密IP核AES、ECC、RSA进行验证。对它们进行两次功能验证，第一次是在最小调试系统下，对加密IP核进行加密或者解密功能验证；第二次是在以太网调试系统下，验证SoC通过以太网与PC间的加密通信功能。最后，在功能验证后，我们进行FPGA原型验证。采用的综合工具

5、为XilinxISE10.1。在最小调试系统中，在片上RAM中给加密IP核提供加密数据，通过UART把加密或者解密数据传输到PC机上；在以太网调试系统中，在PC端通过以太网给加密IP核提供加密数据，把加密或者解密结果通过UART传输回PC机上。关键词：SoC；OR1200；以太网；FPGA；Wishbone-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSoCtechnologyinmodernapplicationsincreasinglywide,moreandmoreproductsareusingthistechnology,itshortensthetimeto

6、marketofaproduct,savingthecostoftheproductdesign.SoCtechnology,however,isbasedonIPcorereusetechnologythroughtheintegrationofprovenIPcorestogether,tomeetthedesignrequirements.Intheimplementationprocess,thefollowingworkhavebeendone,firstbyseparatesimulationofthemainIPcoresintheSoCincludingOR1

7、200,Wishbone,UART,Ethernet,integrationanddebuggingtheseIPcoreandwritingassemblylanguage,verifySoCfunction.ThenusethebuiltSoCfunctionalverificationofencryptedIPcoreAES,ECC,RSAencryptionanddecryption,andfinallyontheXilinxtheXC2VP30developmentboarddotheFPGA