中南大学
硕士学位论文
基于TD-ERCS伪随机序列发生器的FPGA设计与实现
姓名：曹莉凌
申请学位级别：硕士
专业：物理电子学
指导教师：盛利元
20070518
综合考虑，本文设计选用Ａｌｔｃｒａ厂商提供的Ｃｙｃｌｏｎｅ系列ＦＰＧＡ
三、选择合适的ＦＰＧＡ芯片型号：
考虑系统规模与产品的升级，本文最终选用逻辑资源为５０万门的Ｃｙｃｌｏｎｅ系列ＥＰｌＣ２０Ｆ４００型芯片。
３．１．４硬件平台
本文课题作为国家自然科学基金“混沌的安全性与安全混沌的研究”项目的一部分，对硬件首次实现基于ＴＤ．ＥＲＣＳ的ＣＰＲＳＧ进行了有益探索，希望由此开发出一款实验芯片，因而选用通用的硬件开发板。采用由华清远见公司提供的高级ＦＰＧＡ教学实验平台，实际电路板如图３－２所示，包括核心板与底板。核心板硬件资源包括ＦＰ（｝Ａ芯片ＥＰｌＣ２０Ｆ４００、４Ｍｂｉｔ储存量配置芯片ＥＰＣＳ４、３８４ＫＢｙｔｅ高速异步ＳＲＡＭ、８ＭＢｙｔｅ高速ＳＤＡＲＭ、２ＭＢｙｔｅ快速ＦＬＡＳＨＩ底板硬件资源包括两个９针ＲＳ－－２３２串口、８色的ＶＧＡ接口、ＰＳ／２鼠标、键盘接口、ＵＳＢ２．０高速数据接口、ＵＳＢＩ．１实验接口、ＬＣＤ接口、１２Ｃ接口及功能扩展接口。该实验平台能满足本文研究目标的要求。
图３－２高级ＦＰＧＡ教学实验平台
３．２ＣＰＲＳＧ系统整体结构
根据第二章的分析，基于ＴＤ．ＥＲＣＳ设计的整个ＣＰＲＳＧ系统将包括上位机序列分析与下位机序列生成两部分。上位机基于ＤＥＬＰＨＩ编程环境设计计算机应用软件，完成的主要功能是设置ＴＤ－ＥＲＣＳ混沌系统初始值及参数，通过串口传送给下位机（ＦＰＧＡ），并且接收下位机产生的伪随机序列，保存至相应文件，基于ＮＩＳＴ标准对其进行统计参数分析，并测试其速度。下位机基于３．１．４节所述硬件平台，依据自顶向下的模块设计方法，根据其特有硬件结构，运用硬件描述