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嵌入式系统在人们生产生活中的普遍应用,已经成为我们正在经历的信息技术革命中的重要标志。而SOC以及SOPC概念的提出和应用则可称得上是嵌入式系统发展过程中的里程碑。特别是SOPC,它是可编程技术发展到一定阶段的必然产物,作为SOC和FPGA相结合的一项综合技术,它集合了两者的优点,具备相当大的灵活性,是一项极具竞争力的技术。具备较大的应用价值以及研究价值。
目前基于SOC以及SOPC技术的嵌入式系统开发平台主要有两种:基于ARM的开发平台和基于NIOS软核处理器的开发平台。本课题首先对嵌入式系统的概念进行了介绍,对基于NIOS Ⅱ的SOPC开发平台的特点以及配套的开发工具进行了研究和学习,并对可信计算的重要概念以及应用方法进行了分析阐述。为了在理论的基础上进行更加深入的研究及应用,本课题在这种平台上进行了研究与实践。
本课题在ALTERA公司的Stratix Ⅱ开发板上进行了实践,通过对可信计算规范的学习,实现了一个可信计算模块。本课题对ALTERA的SOPC开发套件的使用方法进行了简单总结。同时对于基于NIOS Ⅱ的硬件平台搭建以及软件程序开发都进行了研究与应用。主要研究了QUARTUS,SOPC builder以及NIOS IDE的使用。
课题最后对硬件平台搭建过程以及可能遇到的问题进行了总结。并对可信计算模块的集成测试进行了介绍,同时对在开发的过程中遇到的两个难点问题进行了总结。第一个难点问题是关于Big-Endian和Little-Endian的编码问题。第二个难点问题是AVALON总线四字节对齐的问题。
可信计算作为信息安全的重要领域,越来越受到IT业界的重视。而可信计算的芯片化也一直是IT业界研究的课题之一。本课题将可信技术与SOPC技术结合起来,证明了可信计算芯片化的可行性,为信息安全领域和嵌入式开发领域的有效结合做了有益的探索。