基于FPGA的并行控制器設計.pdf

1、可編程邏輯器件FPGA(Field Programmable Gate Array)與硬件描述語言VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)的出現(xiàn)，使得硬件的設計如同軟件設計那樣方便快捷。通過軟件編程可以對FPGA的結(jié)構(gòu)和工作方式進行重構(gòu)，使得FPGA按照軟件設定的方式進行工作。在保證網(wǎng)絡信息的安全中，加密解密數(shù)據(jù)的寬度要遠遠超過現(xiàn)行計算機

2、的字長，純粹的軟件實現(xiàn)加密解密運算速度慢，效率低，不能滿足高速網(wǎng)絡的要求。通過FPGA實現(xiàn)寬位的加密解密算法，將有利于保護網(wǎng)絡信息的安全。 利用FPGA的可重配置，使用VHDL語言專門設計字長可變的微控制單元。由用戶按照實際應用的需求自行設計多個并行的運算單元，由控制單元來調(diào)度各個運算單元實現(xiàn)微并行計算。實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的快速加密解密處理，有效的運用在網(wǎng)絡信息安全領域中，能取得預想不到的效果。當需求變更時，F(xiàn)PGA的可重配置將極大地降

3、低風險，按照新的需求重新進行運算單元的邏輯設計，編寫對應的并行運行程序，配置FPGA芯片以適應新的應用需求。利用FPGA的并行處理特性，實現(xiàn)真正的微指令并行處理，減少程序的運行時間，從指令級到硬件級的真正并行處理。 將控制單元與運算單元分離設計，系統(tǒng)采用哈佛結(jié)構(gòu)。將控制單元與處理單元分離后，相互之間采用請求響應協(xié)議進行數(shù)據(jù)交互，有效地提高系統(tǒng)性能。運算單元作為外掛處理芯片，由用戶根據(jù)實際的應用場景進行設計，采用串并轉(zhuǎn)換拼裝數(shù)據(jù)，