Wykorzystanie systemu wieloprocesorowego w kryptografii symetrycznej w układzie FPGA - str. 3 - FPGA - KRYPTOGRAFIA - MULTIPICOBLAZE - MICROBLAZE - PICOBLAZE - SYSTEMY WIELOPROCESOROWE - PAWEŁ DĄBAL - RYSZARD PEŁKA - KRYPTOGRAFIA SYMETRYCZNA
Farnell, An Avnet Company   Przedstawicielstwo Handlowe Paweł Rutkowski   Phoenix Contact Sp. z o.o.  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna ARTYKUŁY Elektronika Wykorzystanie systemu wieloprocesorowego w kryptografii symetrycznej w układzie FPGA
drukuj stronę
poleć znajomemu

Wykorzystanie systemu wieloprocesorowego w kryptografii symetrycznej w układzie FPGA

System z procesorami MicroBlaze

MicroBlaze [6] jest 32-bitowym soft procesorem zaprojektowanym pod kątem efektywnej implementacji w układach programowalnych firmy Xilinx. Posiada on architekturę typu RISC z big-endianową reprezentacją liczb. Dostępny jest wraz ze środowiskiem EDK (Embedded Development Kit) jako parametryzowana netlista. Za dodatkową opłatą można pozyskać procesor w postaci pliku źródłowego w języku VHDL.

Wewnętrzną strukturę procesora MicroBlaze przedstawia rysunek 4. Elementy wyróżnione kolorem szarym są opcjonalne, konfigurowane przez użytkownika na etapie projektowania.

Rys. 4. Schemat blokowy soft mikroprocesora MicroBlaze [6]

Do elementów konfigurowalnych zaliczamy:

  • potok o długości 3 lub 5 poziomów;
  • jednostka zarządzania pamięcią (MMU);
  • jednostka zmiennoprzecinkowa (FPU) pojedynczej precyzji;
  • sprzętowe wspieranie wystąpienia wyjątków;
  • szybka magistrala FSL do podłączenia pamięci lub
  • koprocesora;
  • pamięć cache dla danych i instrukcji;
  • obsługa magistrali PLB, OPB, LMB oraz FSL;
  • jednocyklowa operacja przesunięcia bitowego;
  • sprzętowy blok dzielenia liczb całkowitych;
  • sprzętowy blok mnożący;
  • interfejs JTAG;
  • rozszerzony zestaw instrukcji;
  • rozbudowany kontroler przerwań.

W środowisku EDK stworzony został projekt systemu składającego się z dziesięciu procesorów MicroBlaze, nazwany MultiMicroBlaze (MMB), z których każdy dysponuje 16kB pamięci na dane i instrukcje oraz został skonfigurowany z wyłączonymi wszystkimi opcjami rozszerzeń. Połączone były ze sobą poprzez moduły MailBox będące parą kolejek FIFO, każda mogąca pomieścić cztery słowa 32-bitowe, zapewniając w ten sposób komunikacje dwukierunkową. Moduł ten jest podłączony przez niebuforowaną magistralę Direct FSL (Fast Simplex Link) [7] do procesorów. Pierwszy i ostatni procesor wyposażone zostały również w magistralę PLB (Processor Local Bus), do której podłączone zostały kontrolery interfejsów szeregowych RS232. Zastosowano algorytm cyklicznego sprawdzania stanu kolejki z racji zbliżonej złożoności obliczeń na poszczególnych etapów, w konsekwencji powoduje to uproszczenie programu i umożliwia oszacowanie czasu wykonania danego etapu. 

Tworzenie projektu w EDK jest uproszczone do poziomu wyznaczenia połączeń poszczególnych bloków, co w zdecydowanym stopniu przyspiesza proces tworzenia warstwy sprzętowej i ogranicza możliwości popełnienia błędów. Z procedurą tworzenia podstawowych rozwiązań wykorzystujących dwa procesory możemy zapoznać się w [8, 9]. Wprowadza ona jednak pewne ograniczenia w swobodzie konfigurowania. Niewątpliwą zaletą tego rozwiązania jest możliwość tworzenia aplikacji w języku C/C++.

Rysunek 5 przedstawia uproszczony schemat blokowy rozwiązania z procesorami MicroBlaze.

Rys. 5. Schemat blokowy systemu MultiMicroBlaze

REKLAMA

Otrzymuj wiadomości z rynku elektrotechniki i informacje o nowościach produktowych bezpośrednio na swój adres e-mail.

Zapisz się
Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
Komentarze (0)
Dodaj komentarz:  
Twój pseudonim: Zaloguj
Twój komentarz:
dodaj komentarz
Stowarzyszenie Elektryków Polskich
Stowarzyszenie Elektryków Polskich
ul. Świętokrzyska 14, Warszawa
tel.  +48 22 5564-302
fax.  +48 22 5564-301
$nbsp;
REKLAMA
Nasze serwisy:
elektrykapradnietyka.com
przegladelektryczny.pl
rynekelektroniki.pl
automatykairobotyka.pl
budowainfo.pl