基于一种java卡虚拟机ip核设计研究

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1、学校代号：10532学号：G05101048密级：普通湖南大学工程硕士学位论文一种Java卡虚拟机IP核设计研究姓一职一一一且且垂型趔丝且划刿越ThedesignandresearchofaJavacardvirtualmachineIPcorebyZHANGHongjieB．E．(NationalUniversityofDefenseTechnology)2003AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringlnCompute

2、rScienceandTechnologyintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLIRenfaSeniorEngineerWANGChuneJune，2010湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：；m垂日期：沁降孑月3

3、。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密日。(请在以上相应方框内打“4")作者签名：弓饶他壶Et其II：Jpf啤∥月：『。日刷槛哆弧跛享戳舛引"日一种Java卡虚拟机IP核设计研究摘要虚拟机技术的出现，满足了人们不断增强的计算需求，确保了各种平台上

4、的应用的正确性与可靠性。资源受限的智能卡领域，Sun公司为其开发平台制定了Java卡开放标准。支持Java卡标准的智能卡具备平台无关、多应用适应性、兼容现行标准的优势而相比传统智能卡而言前景更好。Java卡虚拟机是Java虚拟机的子集。Java虚拟机的性能问题主要包括：编译器耗费时间、编译器自适应优化、Java虚拟机的硬件支持、FPGA(FieldProgrammableGateArray)应用等方面。IP核(IntellectualProperty)经Avalon交换式总线互连成的SOPC(SystemOnProgrammableChip)系统，在并行

5、数据处理、现场可配置性、可扩展性方面有着良好表现，具有广泛的嵌入式应用前景。本文针对Java卡虚拟机的FPGA硬件支持问题，提出并实现了一种IP软核及SOPC系统模型，完成的主要研究内容如下：1．根据面积与时序受限的智能卡本质，借鉴Java卡虚拟机规范化指令系统，以微序列解释执行字节码的微体系结构为架构，提出了Java卡虚拟机软核实现方法。软核采用VHDL完成RTL(RegisterTransferLevel)模型。功能仿真与时序验证实验结果表明软核指令执行、面积与时序指标满足Java卡虚拟机规范标准。2．采用Avalon主接口信号命名规则的顶层封装，提

6、出了面向Java卡虚拟机软核的SOPCBuilder元件设计方法。读／写传输实验的时序波形图表明元件主接口符合Avalon基本传输方式。3．提出了SOPCBuilder运用于通用系统开发的一种方法，构建了面向Java卡虚拟机的SOPC原型系统。SOPCBuilder系统级仿真实验结果验证了Java卡虚拟机功能，为系统的下一步研究提供了平台。实现的IP软核方便移植，可以为同类IP研究提供参考。借助可编程片上系统平台，Java卡虚拟机系统能获得更高执行效率与灵活性的功能扩展支持。关键词：虚拟机；Java卡；FPGA；总线；IP软核II工程硕，l：学位论文Ab

7、stractTheappearanceofvirtualmachinetechnology,meetspeople’Sincreasingneeds，ensuresreliabilityandvalidityofapplicationinallplatforms．Inthelimitedresourcesfieldofsmartcard，SunCorp．formulatedJavacardopenstandardforitsdevelopmentplatform．SmartcardsupportedJavacardstandardhasadvantage

8、sinplatformindependent，multi—application