作为在保障网络安全方面扮演着至关重要角色的防火墙技术从出现到发展至今一直是网络安全研究中的关键技术之一,随着互联网的迅猛发展,它在信息化、网络化的过程中也变的越来越重要。为了使防火墙能快速且深入地对网络数据传输过程中的海量信息进行安全检测,并能应对来自各个网络层的威胁,将传统的基于软件的防火墙转向硬件平台实现是不可阻挡的发展趋势。 首先阐述了网络安全的现状、网络安全研究的重大意义、防火墙目前的发展状况及未来的发展趋势,然后介绍了防火墙的概念、功能和分类。重点分析了著名的开源入侵检测系统Snort的功能实现及数据结构,对Linux中自带的网络安全工具Iptables/Netfilter的工作原理做了简要介绍,然后对现在较流行的基于软件的字符串匹配算法和硬件实现方法进行对比分析,通过对已存在的解决方法的深入研究,提出了基于ARM处理器并采用内容可寻址存储器(CAM)的硬件防火墙系统设计方案。将Snort中对数据包载荷检测部分中的顺序检测替换为由CAM结合Wu-Manbcr多模式匹配算法实现,其中CAM完成短模式匹配,Wu-Manber算法完成长模式匹配,并将Snort与Iptables/Netfilter有机结合移植到基于ARM的嵌入式平台中,系统可以通过主机对防火墙的状态进行实时监控和规则更新。 设计了防火墙的整个硬件电路,其中重点分析了CAM模块的设计。通过对Sourcefire的Snort VRT2.4版免费规则库的统计分析和计算模拟得出了对规则集的最佳划分长度;在软件部分研究了Bootloader制作、Linux内核的裁减与移植及根文件系统制作等内容。重点分析了摩托罗拉公司的专用CAM芯片MCM69C432的驱动程序设计和相应的调用方法,并结合主机软件部分的功能分析了双方的通信协议及实现,最后通过程序对系统仿真并选用林肯数据集进行模拟测试,测试结果表明系统比以前效率有了大幅提高,过滤速度已达到最初设计目标,证明了此硬件防火墙方案的可行性。 最后总结了本人的工作并指出此种方案的硬件防火墙的不足、需要改进之处和它的良好应用前景。
上传时间: 2013-07-24
上传用户:lanwei
这是有关cpu和存储器挂接的一个硬件课程设计,图片是用protel 99 se 画的,程序用唐都仪器调试通过,仅为一个理论性的东西。自己写的,请多指教。
上传时间: 2013-07-22
上传用户:17826829386
利用ARM处理器开发处理音频信号的设备很多,如移动电话、MD(MiniDisc),DVD播放器、MP3音频译码器等;同样,基于ARM处理器的网络设备也很多,如网络调制解调器、网络电脑、因特网设备等。但利用ARM处理器把语音处理和网络通信功能结合起来无疑是一种新的尝试,它的设计成功会给网络留言技术的开发提供一种新的思路。 本文通过一个ARM9芯片S3C2410作为处理器的嵌入式语音采集系统,详细阐述了嵌入式系统的设计与开发过程,其中包括: 交叉编译环境的搭建:交叉编译环境是嵌入式开发工具的集合,搭建该环境就是在系统中编译安装开发工具链。 操作系统内核的移植:这是嵌入式开发的主要单元之一,移植内核主要是对内核进行重新配置,使它符合特定系统的需要,然后重新编译生成可执行的内核镜像文件。 文件系统的移植:文件系统是操作系统对数据进行管理的有效和必要的助手。移植文件系统包括制作文件系统镜像、在Flash上为文件系统分配存储空间以及文件系统与嵌入式操作系统的有效配合。 驱动程序的设计:驱动是操作系统与硬件沟通的桥梁,驱动设计就是编写具体硬件的读写控制函数并向操作系统提供统一的接口。 本文更着重于介绍实际开发中使用的技术以及遇到的问题和解决方法。在第4章中结合语音芯片UDA1341TS阐述了语音数据的采集与处理;结合网卡控制芯片CS8900A阐述了网络通信和网卡的驱动,以及网络开发中遇到的问题和解决方法。
上传时间: 2013-07-11
上传用户:luopoguixiong
随着社会的进步和经济的快速发展,电能质量问题不断恶化,使得高效的电能质量监测变得越来越重要。传统的电能质量监测仪器往往功能单一、缺少网络功能,不能满足实时在线监测的要求。本文提出了一种基于ARM的远程电能质量监测的方法,系统完成实时信号的采集,并利用嵌入式linux自带的TCP/IP协议栈内建一个WEB服务器,且提供现场人机界面。网络用户可以在任何一个WEB浏览器访问这个系统。 本文首先阐述了电能质量监测仪的国内外发展状况和电能质量的标准,并给出相应的测量方法,然后分别从硬件和软件方面构建监测系统。硬件方面主要讨论了硬件系统各个功能模块的设计。系统软件方面首先构建嵌入式linux系统,并编写和修改了linux操作系统下的接口驱动程序,主要是编写了A/D转换器的驱动,并且移植了嵌入式数据库sqlite;应用程序中主要介绍了数据处理中最重要的谐波算法(FFT算法)的实现、远程监测Boa服务器的配置以及QT的显示界面的制作。
上传时间: 2013-07-13
上传用户:lnnn30
目前,织机向着高速化、智能化方向发展,无梭织机也越来越占主导地位,开发中高档织机控制系统是当前纺织机械领域的重要课题。织机的电子送经和卷取控制系统是中高档织机控制的关键技术之一,同时它也是无梭织机优越于有梭织机的重要特征之一,因此研究送经和卷取控制系统具有重要意义。 本文研究的内容是织机的送经和卷取控制系统,主要目的是保证织机在织造过程中纱线张力的动态稳定。主要工作如下: (1)在分析送经卷取系统原理和功能的基础上,提出了一种用较低成本完成所需控制功能的解决方案——以ARM嵌入式处理器S3C44B0为中心构建硬件平台,以嵌入式操作系统uClinux为基础构建软件平台。 (2)利用嵌入式处理器S3C44B0丰富的硬件资源,对电子送经卷取控制系统进行硬件设计:包括以S3C44B0为核心的最小系统电路的设计、与上位机通讯接口电路的设计、经纱张力检测与采样电路的设计、伺服电机驱动接口电路的设计和编码器接口电路的设计等. (3)利用嵌入式操作系统uClinux高实时、多任务等优点,对电子送经卷取控制系统进行软件设计: ●在分析uClinux系统的特点和功能的基础上,完成了在硬件电路板上的移植; ●在分析系统引导程序功能的基础上,完成了Boot Loader的设计; ●完成了系统设备驱动程序的设计:包括串口驱动程序设计、A/D驱动程序的设计和IIC驱动程序的设计等; ●在对织机工艺了解的基础上,以模块化的思想完成了系统应用程序的设计:包括张力传感器数据采集模块、控制算法模块和通讯模块等; (4)详细介绍了整个控制系统的调试过程。 本文设计的系统能使控制的经纱张力恒定,反应快速,控制精度高,很好地解决了开车痕等问题,能满足中高档织机的要求,具有实际应用价值。
上传时间: 2013-04-24
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随着现代科学技术的发展和人民生活水平的提高,人们对住宅的安全性提出了更高的要求。由于视频监控具有直观、方便、信息内容丰富等的特点,而被广发的应用各种安防系统中。现有的家居监控系统智能化程度低,无法更好的适应家居安防系统的要求,因此研究并开发出适合人们需要的智能化家居视频监控系统具有重要的意义。 本课题针对现有家居视频监控系统的问题,选用SAMSLING公司基于ARM9核的S3C2410芯片作为CPU,扩展了USB摄像头、Internet芯片、红外传感器模块、液晶屏、键盘等外围设备,设计出一种基于ARM的智能家居网络视频监控系统。该系统的功能主要包括:摄像头采集图像并在LCD上进行显示;在户外PC上可以通过网络查看ARM端家中情况,图像经过压缩后进行传输;截取图像进行人脸检测;当检测到人脸时,GPRS发送短信通知主人有入侵情况发生;检测到人脸的图像压缩后进行存储。 本文介绍了系统各个硬件型号的选取,硬件的性能参数,硬件引脚和寄存器参数,设计了各个硬件之间的接口电路。系统的软件部分采用嵌入式Linux作为操作系统,在目标板上移植了引导程序、Linux裁剪后的系统和文件系统,在此基础上实现了摄像头图像采集和LCD上的显示、基于肤色和模板匹配的人脸检测算法、基于DCT变换的有损图像压缩算法、GPRS短信发送、图像网络传输等软件功能。 试验结果表明,本系统能够较好的实现预期的功能,具有较好的稳定性和应用前景。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:四只眼
随着计算机技术和互联网技术的发展,嵌入式系统已成为近年来新兴的研究热点。嵌入式系统的硬件核心是嵌入式微处理器,ARM处理器以其高性能、低功耗、低成本等优点占领了嵌入式系统处理器的大部分市场,基于ARM的嵌入式系统的应用已深入到工业控制、网络通讯设备等领域。Linux作为功能强大、源码公开的操作系统,在嵌入式领域中被广泛应用。 本文针对自动售货机控制系统在校园一卡通系统中的应用要求,以开发具有射频卡结帐功能的新型自动售货机控制系统,并与校园一卡通信息管理系统相连为目标,提出了基于ARM-Linux的自动售货机控制器总体设计方案。根据方案对自动售货机控制系统进行总体设计,在分析嵌入式软硬件可实现模块化设计的基础上,采用数据处理能力强和能够实现数据网络传输的HMS30C7202微处理器,对ARM处理器最小系统和关键的接口电路进行了硬件结构设计,系统扩展有FLASH、EPROM、以太网接口、RS232接口、GPIO接口、USB接口等外围电路。利用Protel软件完成了开发板的原理图设计、绘制以及印刷电路板布局布线工作,PCB设计以高速电路设计为准则,集成了多种接口电路,完成了硬件系统的设计。研究了嵌入式Linux操作系统下的自动售货机控制系统软件环境建立方法,论述了移植Linux到ARM控制板的过程,分析了嵌入式软件的应用程序架构与各部分设备驱动程序的设计方法,设计了硬件驱动程序。在嵌入式软、硬件开发的基础上,对基于ARM的嵌入式自动售货机控制系统进行实例研究和系统功能调试,完成了自动售货机控制系统的基本功能,并使系统能够基于以太网进行数据通信,为进一步的开发和应用提供了良好的基础。
上传时间: 2013-07-05
上传用户:Ruzzcoy
在电力现代化建设中,提高发电机发电效率是其中重要的一环,氢气作为导热性冷却介质广泛的应用于发电设备,作为冷却剂,它可以有效地提高其发电效率,但它又是一种易燃易爆气体,所以使氢气参数处于正常范围,保证发电机高效、安全正常工作就变得至关重要,因此对氢气参数进行实时监测有着重要的意义。 本论文研究和开发了基于ARM和CPLD的氢气参数监测系统,首先简要的分析了氢冷发电机系统对氢气参数进行监测的必要性以及当前电力系统氢气参数监控系统的发展情况。然后提出了一种利用无线通信手机短消息业务SMS、工控总线Modbus通信协议和RR485总线、SD卡海量存储等技术实现发电机系统多氢气参数的现场实时监测系统的设计方案。该方案以功能强大的ARM处理器作为系统的核心。采用高精度的16位AD转换芯片,并使用两种滤波算法的结合对信号进行数字滤波,满足系统对氢气参数采集精度的要求。同时系统结合CPLD技术,用于解决系统内微控器I/O口不足以及SD卡驱动的问题,本论文采用一片CPLD扩展I/O口,每一个扩展的I/O口都分配固定的地址,ARM微控器可以通过外部总线控制扩展I/O口的输出电平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻译为安全数码卡,是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备,具有低成本,大容量的特点,系统的历史数据存储使用了SD卡作为存储介质,系统并没有直接使用ARM处理器读写SD卡,而是使用了拥有1270个逻辑单元的MAXⅡ1270 CPLD来驱动SD卡,在CPLD中使用VHDL语言设计了SD卡的总线协议,外部总线接口,SRAM的读写时序等,这样既可以提高微处理器SD卡的读写速度,增强微处理器程序的移植性,又可以简化微处理器读写SD卡的步骤并减少微处理器的负担。 本论文的无线数据传输采用GSM无线通信技术的SMS业务远传现场数据,设计了GSM模块的软件硬件,实现了报警等数据的无线传输,系统的有线传输采用了基于Modbus通信协议的RS485总线通信方式,采用这两种通信方式使系统的通信更加灵活、可靠。本论文最后分析了系统的不足并且提出了具体的改进方向。
上传时间: 2013-05-26
上传用户:emouse
机械手是自动装配生产线上必不可少的设备,它可以模拟人手臂的部分动作,按预定的程序、轨迹和要求,实现抓取、搬运和装配等工作。在减轻人的劳动强度和提高装配质量和在恶劣环境下作业等方面,起到了积极的作用。嵌入式系统是近年来发展起来的以应用为中心并且软硬件可裁剪的实时系统,它的特点是高度自动化,响应速度快等,非常适合于要求实时的和多任务的场合。 本文分析了机械手控制系统的功能要求,研究设计了一种基于ARM和DSP的机械手数控系统的方案。嵌入式ARM处理器,具有运行速度快、功耗低、程序设计灵活、外围硬件资源丰富等优点,但其很难在处理大数据量、复杂算法时保证系统的灵活性和实时性。DSP作为数字信号处理的核心器件,能够实时快速的完成控制算法运算,由于DSP普通输入输出口的高低电平变化周期最快只能到1微秒左右,不适合高速输入输出;FPGA芯片高速输入输出数据,时间可缩短至几十纳秒。另外利用FPGA可以方便的实现各种接口的逻辑时序,丰富的接口使得该系统能够方便的进行移植,扩展了该系统的应用领域,从而提升了其性价比,通过ARM处理器和DSP以及FPGA技术的有机结合,发挥各自的优势,使系统具有程序设计灵活、以太网通信、大容量存储、高速数据输出、可移植等特点,既满足高速机械手自动控制的要求,同时又具有一定的通用性。 通过本课题实践表明,基于ARM和DSP构建嵌入式数控系统的应用方案全可行、合理,同传统的人机交互系统设计相比,能大量地减轻研发任务,提高发速度,能够在短时间内得到控制性能优秀的数控系统。
上传时间: 2013-06-11
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UM71系列(包括ZPW-2000A)无绝缘轨道电路已成为我国铁路的主流制式,轨道电路的正常工作对行车安全意义重大。轨道信号失真或者受到噪声污染有可能导致铁路信号设备错误动作进而发生行车事故。通过对铁路信号做出监测以及判断,可以帮助信号设备维护人员对故障设备进行及时修复从而避免事故发生。 本文设计了一种基于ARM/DSP双核结构的铁路信号测试仪,用以帮助设备维护人员及时检修故障设备。其中,DSP芯片选用TI公司的32位浮点处理器TMS320VC33作为信号分析与处理的核心,实现信号的解调、频谱分析和细化处理等功能。本测试仪作为一种实时的信号检测设备,充分利用了浮点DSP芯片高效灵活以及系统可裁减的特性,因而更适合于现场环境的应用。本测试仪主要针对目前使用较为广泛的UM71、ZPW-2000A系统以及站内25Hz相敏轨道电路,实现对移频信号的数字解调、区间载波频率检测、信号幅度检测、站内轨道信号的相位角及其幅度检测等功能。 本文着重分析了频谱细化技术中的ZFFT算法在实时信号分析中的应用,采用ZFFT算法可以在保证运算效率的同时提高频谱的分辨率。在此基础上,本文就这种算法提出了若干改进措施并且通过MATLAB对该算法及其改进措施进行了软件仿真。同时本文完成了基于这种算法的DSP软件设计:为了提高系统实时性,DSP算法均采用汇编语言实现。理论分析和实验表明调制频率的分辨率可以达到0.03Hz,满足实际应用要求。此外,本文设计了测试仪的硬件结构,主要是VC33的外围器件及其与双口RAMCY7C028的接口电路,以及基于这个接口电路的通信规程。
上传时间: 2013-06-29
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