检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李志灿湖南大学

学位级别：硕士

随着汽车产业的不断发展，汽车电子作为汽车产业中的一项重要支撑技术，迎来了高速发展的一个时期。同时，微控制器作为汽车电子中的核心部件之一，在汽车中得到了广泛的应用。目前，国外在微控制器领域占据了主导地位，而国内由于起步... 详细信息

随着汽车产业的不断发展，汽车电子作为汽车产业中的一项重要支撑技术，迎来了高速发展的一个时期。同时，微控制器作为汽车电子中的核心部件之一，在汽车中得到了广泛的应用。目前，国外在微控制器领域占据了主导地位，而国内由于起步晚等原因，还处于落后的地位。此外，由于大部分微控制器的研发重心侧重如何提高微控制器运算能力，而忽略了其安全性。因此，为了推动国内汽车电子产业的发展，本文设计了一款拥有自主知识产权的16位安全微控制器ESNL-16，主要工作包括： (1)根据微控制器工作模式的不同，提出了一种具有复用功能的外部总线结构。当微控制器在不同的工作模式时，将I/O口编程为不同功能的输入输出端口，并在总线接口模块的控制下，完成对内部读写和外部访问的高效控制。 (2)为了保证微控制器的数据安全，本文在分析PRINTcipher加密算法的基础上，提出了一种低功耗的硬件实现方案。通过复用P置换层和S盒的方式，有效地减少了设计的面积和功耗。同时，为了提高设计的灵活性，本文实现了PRINTcipher-48和PRINTcipher-96两种参数版本的可选择方案。最后，将方案集成在ESNL-16中，从而提高了微控制器的安全性能。 (3)完成了ESNL-16的系统集成及验证测试工作。通过模块级仿真验证、系统级仿真验证、门级验证和FPGA板级验证四个阶段，完成了ESNL-16验证工作，保证了微控制器功能的正确性。另外，通过分析CPU12指令集，在覆盖所有微指令的基础上，提出了一套基于CPU12最小指令集的内建自测试方案。通过对最小指令集进行测试，从而将测试序列的长度减小为5.2%。在保证高覆盖率和较短测试序列的前提下，完成微控制器的测性工作。

关键词：安全微控制器总线接口模块轻量级加密算法指令集测试

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面向国密算法的安全微控制器的设计与实现

面向国密算法的安全微控制器的设计与实现

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作者：张君迈中国科学院大学

学位级别：硕士

从国家战略布局角度来看，“十三五”计划中重点围绕“互联网+行动计划”，其中很重要的一个环节就是基础设施信息化建设。信息化建设必然离不开安全的信息化体系建设。信息安全体系建设的核心思想是自主安全可控，这就要求系统从上层... 详细信息

从国家战略布局角度来看，“十三五”计划中重点围绕“互联网+行动计划”，其中很重要的一个环节就是基础设施信息化建设。信息化建设必然离不开安全的信息化体系建设。信息安全体系建设的核心思想是自主安全可控，这就要求系统从上层软件到底层硬件都是我国自主研发自主知识产权，且要具备足够的安全功能。底层硬件是安全体系的基础，其中的安全主控芯片就格外重要。本文出发点也是在此，设计一款支持国产密码算法（简称国密算法）的安全微控制器(MCU)可有效解决上述问题。　　本文设计了一款支持国密算法的安全微控制器芯片。具备通用MCU的常规处理器功能，增加了多种应用接口以满足物联网等多种应用场景。同时在系统安全，硬件防护，软件防护，以及安全算法层面都做了充分的考虑，提升了芯片整体安全性。本文完成了以下几方面工作:　　1、技术背景分析。分析了MCU行业以及国密算法的发展与国内外现状，明确了本文的设计意义。　　2、需求分析。从产品应用角度提出所需支持的功能规格，并分析安全微控制器在应用时会面临的多种威胁，及常见的安全攻击方法，以此提炼出此安全芯片所需具备的安全功能，并对技术重点和难点进行多角度分析。　　3、完成了安全微控制器的详细设计与实现，从系统架构设计、处理器单元、时钟单元设计、复位单元设计以及存储器保护单元设计、版图保护单元设计、安全算法设计、安全固件设计等安全功能的详细设计，为芯片系统提供了强大的安全防护属性。对比了业内其他常见防护方法，本方案有明显提高。　　4、通过搭建硬件测试平台及配套软件系统，完成产品功能及安全性的测试，并对测试结果进行详细分析。　　本文所述的安全微控制器在系统安全、版图安全、固件安全，存储器安全、算法安全等，以及系统多应用解决方案上都实现了突破。为打破国外微控制器芯片的市场垄断地位，为建立自主可控的信息安全体系打下技术基础。

关键词：信息安全安全微控制器嵌入式国密算法密码算法

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轨道交通冗余ATO的算法研究与实现

轨道交通冗余ATO的算法研究与实现

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作者：赵文天北京交通大学

学位级别：硕士

随着我国经济社会的快速发展,城市轨道交通作为城市交通运输系统的重要支撑,其发展速度不断加快。作为城市轨道交通的核心——信号系统,其自动化程度和可靠性的需要也不断提升。全自动无人驾驶列车运行控制系统(Fully Automatic Operati... 详细信息

随着我国经济社会的快速发展,城市轨道交通作为城市交通运输系统的重要支撑,其发展速度不断加快。作为城市轨道交通的核心——信号系统,其自动化程度和可靠性的需要也不断提升。全自动无人驾驶列车运行控制系统(Fully Automatic Operation,FAO)作为世界各国信号公司研制的信号系统的最新发展方向,具有极高的自动化程度和高可靠性,其中的重要组成部分ATO(Automatic Train Operation)子系统的可靠性也需要不断提高。目前,CBTC系统的车载ATO子系统采用的是单机主控的设计,但是由于FAO系统对可靠性提出了更高的要求,有必要对ATO系统重新设计,来提高其可靠性。针对这一问题,可以从两方面入手解决,一方面是提高单机的可靠性,可以在硬件上采用高可靠性元器件,在软件上提高控制算法的鲁棒性等方法；另一方面使其在单机发生故障的时候,能够有效地用正常的备机加以替换。因此,双机热备的冗余ATO设计方案就成为解决这一问题的有效方法。本文以FAO系统中冗余ATO子系统为研究对象,进行了以下研究工作： (1)介绍了本文的研究背景和意义,在此基础上总结了轨道交通ATO设备的研发历程,指出研究冗余ATO的必要性。 (2)设计了冗余ATO系统架构,并从硬件层面上对冗余ATO架构中的各块板卡进行了可靠性验证。采用了工业上普遍使用的DFMEA分析方法,分析验证了所设计的冗余ATO在硬件层面上更加可靠,通过比较的方式表明其主机可靠性和系统可靠性均较旧架构(单机ATO系统)有明显提高。 (3)详细说明了冗余ATO软硬件算法的研究和实现方法。作为本文的核心内容,此部分自下而上,分为三个层面加以介绍。一是驱动程序算法研究,介绍了冗余ATO采用的TI安全微控制器RM48L952的驱动开发方法以及具体的开发内容；二是应用程序算法研究,设计了冗余ATO系统各块板卡之间的数据通信机制,设计了冗余ATO主机故障监测和板卡切换的机制,介绍了各块板卡应用程序移植的重点和开发的内容；三是控制器算法研究,引入了鲁棒性强且易于工程实现的广义预测控制算法,加以改进以适应ATO控制的需要,并给出三种工程实现方案。 (4)在完成了冗余ATO的算法研究与程序开发后,对冗余ATO的各个板卡进行最终的焊接、组装和软硬件调试。在实验室仿真平台上测试和验证了本文冗余ATO的各项功能,表明了本文所设计的冗余ATO能够正常控制列车运行,并实现故障监测和主备机切换。综上,本文完成了对冗余ATO软硬件算法的研究和实现,给出了可用的设计方案和设计成果,验证了所设计方案的有效性,具有一定的工程参考意义。图93幅,表14个,参考文献51篇

关键词：全自动无人驾驶系统FAO 冗余ATO 安全微控制器广义预测控制GPC

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基于TMS570的高可靠性随钻压力计

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微型机与应用 2016年第2期35卷 23-24,27页

作者：胡永建胡寰臻黄衍福中国石油集团钻井工程技术研究院北京石油机械厂北京100083 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

为了实现井下随钻压力测量,设计出一种高可靠性压力计。选择了适合井下高温、高压环境的微控制器与压力传感器,同时分析了可能的器件失效风险并给出了解决方法。借助安全微控制器的"安全岛"理念及设计架构,该压力计能够自动... 详细信息

为了实现井下随钻压力测量,设计出一种高可靠性压力计。选择了适合井下高温、高压环境的微控制器与压力传感器,同时分析了可能的器件失效风险并给出了解决方法。借助安全微控制器的"安全岛"理念及设计架构,该压力计能够自动处理微控制器及压力传感器的软硬件错误以保证工作可靠性。该压力计在石油钻井领域中可以有效减少起钻次数来降低钻井成本。

关键词： TMS570 安全微控制器可靠性压力计

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一种高可靠性随钻定向仪设计

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微型机与应用 2016年第11期35卷 31-33,36页

作者：胡永建胡寰臻石林中国石油集团钻井工程技术研究院北京102206 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

在定向井钻井中,为了测量钻头的方位信息,设计出一种高可靠性随钻定向仪。该文分析了可能的系统失效风险并给出解决方法,选择了合适的安全微控制器及多轨电源来简化设计。高可靠性策略包括:器件内均衡的硬件及软件功能诊断以及用于监测... 详细信息

在定向井钻井中,为了测量钻头的方位信息,设计出一种高可靠性随钻定向仪。该文分析了可能的系统失效风险并给出解决方法,选择了合适的安全微控制器及多轨电源来简化设计。高可靠性策略包括:器件内均衡的硬件及软件功能诊断以及用于监测微控制器程序运行的独立的问答式看门狗。给出了关键的硬件电路及软件流程图。该设计在石油钻井领域中可以通过减少起钻次数来降低钻井成本。

关键词： TPS65381 安全多轨电源 TMS570 安全微控制器可靠性定向仪

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基于ADIS16228的井下振动分析仪设计

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电子测量技术 2018年第5期41卷 1-5页

作者：胡永建中国石油集团钻井工程技术研究院

为避免钻井时钻具共振引起的钻具失效事故,设计了一种基于微机电系统（MEMS）差动式变极距电容传感器的井下振动分析仪。该仪器可以测量井下钻柱的纵向、横向、扭转振动,并对采样数据进行快速傅里叶变换（FFT）分析,可以设定振动报警阈... 详细信息

为避免钻井时钻具共振引起的钻具失效事故,设计了一种基于微机电系统（MEMS）差动式变极距电容传感器的井下振动分析仪。该仪器可以测量井下钻柱的纵向、横向、扭转振动,并对采样数据进行快速傅里叶变换（FFT）分析,可以设定振动报警阈值并具有节电休眠功能。测量得到的数据保存在本地磁阻存储器中供起钻后回放诊断分析。一旦发生钻柱共振事件,报警信息可以通过泥浆脉冲发生器实时传送到地面方便调整钻井参数以消除共振,同时报警时的FFT数据也能保存起来。该井下振动分析仪结构简单、具有较高可靠性。

关键词： ADIS16228 MEMS振动传感器安全微控制器振动分析仪

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基于TMS570和FreeRTOS的井下多参数记录仪

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单片机与嵌入式系统应用 2017年第12期17卷 39-42页

作者：胡永建中国石油集团钻井工程技术研究院北京102206

为了实现钻井参数长时间、低功耗的可靠记录,选择TMS570安全微控制器来提高系统可靠性,同时选择具有合适数字接口的测量器件以充分利用其片上资源。在分析了各个参数的测量过程后,建立了统一的参数测量模型,在FreeRTOS实时操作系统下实... 详细信息

为了实现钻井参数长时间、低功耗的可靠记录,选择TMS570安全微控制器来提高系统可靠性,同时选择具有合适数字接口的测量器件以充分利用其片上资源。在分析了各个参数的测量过程后,建立了统一的参数测量模型,在FreeRTOS实时操作系统下实现了参数测量、参数保存及串口通信三种任务,同时利用空闲钩子函数实现低功耗设计目的。本井下多参数记录仪与NOV的BlackBox同类产品有类似的功能与指标,可用于提高钻井效率、优化钻井性能。

关键词： TMS570 安全微控制器 FreeRTOS 多参数记录仪

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可信计算平台中的关键部件TPM

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信息安全与通信保密 2005年第2期27卷 29-31页

作者：谭兴烈

任何人只要能够接触到计算机,就可开机并访问其中的信息,导致计算机中的信息始终面临着种种危险。由于内部人员往往具有合法的身份,很容易接触到内网中的计算机终端,在窃取或破坏信息时不易被发觉,事后也难以被发现,因此会造成比黑客攻... 详细信息

任何人只要能够接触到计算机,就可开机并访问其中的信息,导致计算机中的信息始终面临着种种危险。由于内部人员往往具有合法的身份,很容易接触到内网中的计算机终端,在窃取或破坏信息时不易被发觉,事后也难以被发现,因此会造成比黑客攻击和病毒感染更大的破坏。

关键词：可信计算平台 TPM 硬件保护安全微控制器凭证密钥身份证明密钥

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MCU/DSC

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世界电子元器件 2007年第8期 80-82页

AT91SC192192CT-USB：安全微控制器，STR910FA：微控制器，HT49R10A-1：微控制器，MC9S08QE128、MCF51QE128：MCU，COM9260：CPU核心模块。

关键词： AT91SC192192CT-USB 安全微控制器 STR910FA HT49R10A-1

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