处理器范文10篇

摘要通过对处理器技术的跟踪，给出了基于密码算法的32位安全处理器的结构，并对密码算法核的结构和软件进行设计与研究，最后结合安全处理器的应用领域，充分肯定了研究安全处理器的重要性。

关键词处理器、安全处理器、安全模块、密码模块

1引言

现有的安全技术似乎始终存在着局限性，防火墙被动防御无法阻止主动入侵行为、应用级过滤检测与处理能力存在矛盾，背负众望的IPv6技术也无法鉴别主机、用户真实身份，无法阻止攻击报文。当系统的安全越来越岌岌可危，人们开始尝试从芯片的角度去解决安全难题。要保证信息安全首先要保证拥有自有版权的安全芯片。目前，安全芯片设计在信息安全领域已取得了很大成绩，在密码学研究方面已经接近国际先进水平，嵌入式密码专用芯片也已开发成功，但密码芯片在功能与速度方面还滞后于系统和网络的发展，特别在高速密码芯片方面与国际先进水平有很大差距。同时，在CPU方面，不管是通用处理器、嵌入式处理器还是专用微处理器技术已经很成熟，国内多个单位都把嵌入式处理器作为切入点，如中科院计算所的“龙芯”、北大微处理器中心的“众志”、中芯的"方舟"等，嵌入式CPU已作为SOC芯片的核心，但很少考虑安全方面，特别是针对国内的专用密码算法。具有自主版权的CPU才是安全的CPU，只有具有自主知识产权的CPU不断取得新突破，对我国的信息安全才具有重大现实意义。随着网络速度的不断提高，微电子技术的不断发展，在芯片中加入安全功能成为一种趋势，特别是在个人电脑的芯片设计中。研制安全处理器将是今后安全产品的发展趋势。

2安全处理器的技术跟踪2.1嵌入式处理器

目前处理器的划分从应用角度出发，分三类：通用处理器、嵌入式处理器、专用处理器。这些分类都是相对的，只是在一定程度上反映CPU的特性。

摘要通过对处理器技术的跟踪，给出了基于密码算法的32位安全处理器的结构，并对密码算法核的结构和软件进行设计与研究，最后结合安全处理器的应用领域，充分肯定了研究安全处理器的重要性。

关键词处理器、安全处理器、安全模块、密码模块

1引言

现有的安全技术似乎始终存在着局限性，防火墙被动防御无法阻止主动入侵行为、应用级过滤检测与处理能力存在矛盾，背负众望的IPv6技术也无法鉴别主机、用户真实身份，无法阻止攻击报文。当系统的安全越来越岌岌可危，人们开始尝试从芯片的角度去解决安全难题。要保证信息安全首先要保证拥有自有版权的安全芯片。目前，安全芯片设计在信息安全领域已取得了很大成绩，在密码学研究方面已经接近国际先进水平，嵌入式密码专用芯片也已开发成功，但密码芯片在功能与速度方面还滞后于系统和网络的发展，特别在高速密码芯片方面与国际先进水平有很大差距。同时，在CPU方面，不管是通用处理器、嵌入式处理器还是专用微处理器技术已经很成熟，国内多个单位都把嵌入式处理器作为切入点，如中科院计算所的“龙芯”、北大微处理器中心的“众志”、中芯的"方舟"等，嵌入式CPU已作为SOC芯片的核心，但很少考虑安全方面，特别是针对国内的专用密码算法。具有自主版权的CPU才是安全的CPU，只有具有自主知识产权的CPU不断取得新突破，对我国的信息安全才具有重大现实意义。随着网络速度的不断提高，微电子技术的不断发展，在芯片中加入安全功能成为一种趋势，特别是在个人电脑的芯片设计中。研制安全处理器将是今后安全产品的发展趋势。

2安全处理器的技术跟踪

2.1嵌入式处理器

在对线性稳压器作了评估后，我们还需要遍历所有的开关稳压器可选方案。是应该采用同步方式还是异步方式；用电流模式还是电压模式；脉冲宽度、脉冲频率还是磁滞开关？还需要其它特性吗？如果可选的线性稳压器和开关稳压器实在太多，要找到一个最适合自己产品的方案，就应该把应用需求列出一个详细清单，然后同各种可供选择的方案进行比较。应该记住：选择正确设计的过程包括三个步骤，第一步就是建立有关需求、约束以及所期望特性的完整清单，从而全面理解自己的需要并使其文档化。

这个清单开始于一些基本要素：如输入电压、输出电压以及负载电流。然后尽可能多地添加其它信息。清单中包含的需求、约束和期望特性越多，就更容易缩小可选方案的范围。这一清单可以提示出什么是重要的，并帮助理解及证明自己的最终决定。清单的其它项可能包括：成本、尺寸、电压降（压差VIN-VOUT的最低值）、最小/最大输入电压、最小/最大可接受负载电压、容错/精度、负载瞬态电流、线路调整率、静态电流、电池类型及寿命、开/关脚、封装/布局/定位的限制、顺序、软起动、环境温度、期望和禁止的开关频率、对部件来源/类型的限制等等。除此以外，是否还有其它因素会影响到最终决策呢？

经过对需求与约束的充分考察并使之文档化后，第二个步骤是研究选择线性稳压器的可行性。这一步很有必要，这样可以在研究线性稳压器优劣的同时，快速地缩小可选范围。最重要的一些计算都很简单，通过这些计算可以确定功率损耗、效率以及需要的散热方式：首先，用IOUT与压差VIN-VOUT的乘积计算出功率损耗，然后与IC内部电路的功耗相加：PLOSS=[(VIN-VOUT)×IOUT]+PIC，其中，PIC=VIN×IGND（IGND亦为ISUPPLY或IQ）。

确认采用了最大的VIN和最小的VOUT来计算最差情况的数值。电源通常指定了最大VIN，而最小VOUT的准确值可以通过数据表得到。接下来计算给负载提供的功率，方法是用输出电压乘以负载电流：POUT=VOUT×IOUT。最后，计算效率：用加到负载上的输出功率除以系统总功率：效率=POUT/(POUT+PLOSS)。于是就得到了一些关键数据，可以用来筛选线性稳压器。

图1，线性稳压器压差VIN-VOUT(VDIFF)范围内，功率损失与IOUT关系。

功率损耗有两个后果：发热和低效率。使用线性稳压器的关键在于是否可以发散和耐受产生的热量，以及避免由此所致电池寿命的缩减。另一个关键问题是，是否能通过提高LDO稳压器的性能来维持它的候选资格。图1显示了在某个VIN-VOUT差(VDIFF)范围内，功率损耗与IOUT的关系。图2显示了几种常见封装的功率耗散能力。如图2所示，业界标准封装技术可以在不加散热片情况下提供超过2W的功耗。可将此数值与上面计算的PLOSS相比较。图3按图2所示顺序和相对大小列出了各种封装形式。

射频识别(RFID)技术平稳地渗透到我们日常生活的许多方面。从超市的库存管理到快速收款,这项技术正改变着许多现有的应用并支持新的应用。在RFID前端,“信号链”从有效装置上的小标签开始,将信息传送给一个或多个RFID阅读器,当标签出现在特定的区域内时,阅读器检测。在RFID后端,基于服务器的系统保持并更新标签数据库。RFID系统框图如图1所示。

当今,大多数RFID阅读器都采用多个处理器来满足应用需求。通常其中一个是连接模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的信号处理器。另一个是与本地或者远程服务器通信的网络处理器,用于信息存储和恢复。但Blackfin系列等处理器能够管理这些不同的功能——信号转换和网络连接。

本文首先介绍了RFID技术以及它能支持的当前和未来的应用。然后,针对RFID阅读器的功能,本文将研究运行在RFID阅读器和服务器连接所需要的基本软件组成。

RFID系统概述

RFID是一种采用射频(RF)传输识别代码、分类代码和(或)跟踪目标的通信系统。每个目标都有自己的RFID标签(也称为应答器)。总系统用一个标签阅读器接收每个标签的RF信号。阅读器的嵌入式软件管理查询、接收标签信息的解码和处理以及与存储系统通信、收藏标签数据库和其他相关信息。

RFID的应用

摘要：Neuron芯片是美国Mitorola公司和日本Toshiba公司制造的一种多处理器结构的神经元芯片。它将通信协议和控制用微处理器有效地集成在一起，实现通信、控制、调度和I/O等功能。本文以MC134150为例，介绍有关Neuron芯片的基本结构和组成、LonTalk协议以及应用系统的组成方式等。

关键词：神经元芯片多处理器Neuron固件

一、Neuron芯片的基本组成

Neuron芯片作为一种多处理器结构的神经元芯片，有着完整的系统资源，如图1所示，其内部集成有三个管线CPU，最高工作频率可达10MHz。它设置有11编程输入、输出引脚（IO1～IO10），编程方法多达34种，方便了实现应用。片内设有EEPROM和RAM，支持有外部扩展多种存储器的接口，最大存储空间允许有64KB。内部含有两个16位定时器/计数器，能够由固件产生15个软件定时器。Neuron芯片的长处还在于它的网络通信功能，引出的五个通信引脚（CP0～CP4）提供了单端、差分和特殊应用模式等三种网络通信方式。

1.处理器单元

Neuron芯片集成有三个处理器，其中一个用于执行用户编写的应用程序，另外两个完成网络任务。图2示意了Neuron芯片内三个处理器的功能分配及与内部共享存储器区域之间的关系。

32位ARM嵌入式处理器的调试技术

摘要：针对32位ARM处理器开发过程中调试技术的研究，分析了目前比较流行的基于JTAG的实时调试技术，介绍了正在发展的嵌入式调试标准，并展望期趋势。

关键词：嵌入式调试处理器JTAGNexusARM

随着对高处理能力、实时多任务、网络通信、超低功耗需求的增长，传统8位机已远远满足不了新产品的要求，高端嵌入式处理器已经进入了国内开发人员的视野，并在国内得到了普遍的重视和应用。ARM内核系列处理器是由英国ARM公司开发授权给其他芯片生产商进行生产的系统级芯片。目前在嵌入式32位处理器市场中已经达到70%的份额。笔者在对三星公司的ARM7芯片技术调试的过程中，对这些高端嵌入式系统的调试技术进行了总结。

传统的调试工具及方法存在过分依赖芯片引脚、不能在处理器高速运行下正常工作、占用系统资源且不能实时跟踪和硬件断点、价格过于昂贵等弊端。目前嵌入式高端处理器的使用渐趋普及。这些处理器常常运行在100MHz，并且一些内部控制以及内部存储器的总线信号并不体现在外部引脚上。这种片上系统（SystemonChip）、深度嵌入、软件复杂的发展趋势给传统的调试工具带来了极大的挑战，也给嵌入式处理器开发工程师的工作带来了不便，这就需要更先进的调试技术和工具进行配套。本文将详细介绍在ARM处理器中采用的几种片上调试技术（on-chipdebugger）。这些片上调试技术通过在芯片的硬件逻辑中加入调试模块，从而能够降低成本，实现传统的在线仿真器和逻辑分析仪器的功能，并在一定的条件下实现实时跟踪和分析，进行软件代码的优化。

1边界扫描技术（JTAG）

摘要：以太网上联卡是以ATM技术为内核的DSLAM设备中的一块板卡，DSLAM设备通过它可直接与IP网络相连，由于在进行ATM与IP转换时要消耗大量资源，因而很容易使上联卡成为整个系统的瓶颈。文章提出了一种基于网络处理器IXP1200的以太网上联卡设计方案，该方案利用IXP1200网络处理器强大的数据处理能力和高度的灵活性来实现对数据的线速处理，同时也可根据需要增加新的功能。

关键词：以太网上联卡；网络处理器；ATM；以太网；微码；IXP1200

随着网络通讯技术的高速发展，宽带接入技术成了当前电信接入技术的热点。由于早期的宽带技术以ATM为核心，各大厂家提供的核心芯片和线路接口芯片都是基于ATM技术的。而数据网络主要以TCP／IP为核心，因此，为了解决ATM和TCP／IP的融合问题，就需要在DSLAM设备上提供ATM到以太网的转换。但转换过程中需要进行大量的数据处理，因此容易产生系统瓶颈，而上联卡的设计就是为了解决在DSLAM设备中的ATM信元和以太网帧之间的高速转发问题。本文提出了一种基于网络处理器IXP1200的上联卡设计方案，并对该方案的实现过程进行了详细分析。

1网络处理器IXP1200主要特性

网络处理器是一种硬件可编程器件，通常是一种芯片，它是专门为处理网络数据包而设计的。通过对硬件架构和指令集的优化，该网络处理器不但可提供线速处理数据包的高质量硬件功能，同时还具备极大的系统灵活性。

IXP1200是英特尔公司生产的一款高档网络处理器，也是IXA（InternetExchangeArchitecture）架构的核心产品。IXP1200的内部结构如图1所示，它内含1个主频最高可达232MHz的处理核心StrongARM、6个RISC结构的可编程微引擎（每个微引擎包含4个硬件线程）、64位和最高104MHz的IXBus、32位的SRAM接口单元（工作频率为核心频率的一半）、64位的SDRAM接口单元（工作频率为核心频率的一半）、32位和最高66MHz的PCI总线接口单元等。IXP1200通过FBI接口单元和IXBus相连接。另外还有一套集成开发环境，可用于对微引擎进行应用开发，它支持汇编和C编程语言。

DSP器件按设计要求可以分为两类。第一类，应用领域为廉价的、大规模嵌入式应用系统，如手机、磁盘驱动(DSP用作伺服电机控制)以及便携式数字音频播放器等。在这些应用中价格和集成度是最重要的考虑因素。对于便携式电池供电的设备，功耗也是一个关键的因素。尽管这些应用常常需要开发运行于DSP的客户应用软件和外围支持硬件，但易于开发的要求仍然是次要的因素，因为批量生产可以分摊开发成本，从而降低单位产品的开发成本。

另外一类是需要用复杂算法对大量数据进行处理的应用，例如声纳探测和地震探测等，也需要用DSP器件。该类设备的批量一般较小、算法要求苛刻、产品很大而且很复杂。所以设计工程师在选择处理器时会尽量选择性能最佳、易于开发并支持多处理器的DSP器件。有时，设计工程师更喜欢选用现成的开发板来开发系统而不是从零开始硬件和软件设计，同时可以采用现成的功能库文件开发应用软件。

在实际设计时应根据具体的应用选择合适的DSP。不同的DSP有不同的特点，适用于不同的应用，在选择时可以遵循以下要点。

算法格式

DSP的算法有多种。绝大多数的DSP处理器使用定点算法，数字表示为整数或-1.0到+1.0之间的小数形式。有些处理器采用浮点算法，数据表示成尾数加指数的形式：尾数×2指数。

浮点算法是一种较复杂的常规算法，利用浮点数据可以实现大的数据动态范围(这个动态范围可以用最大和最小数的比值来表示)。浮点DSP在应用中，设计工程师不用关心动态范围和精度一类的问题。浮点DSP比定点DSP更容易编程，但是成本和功耗高。

摘要：网络处理器的设计、应用被认为是推动下一代网络向高性能、灵活性方向发展的核心技术。本文从网络设备研制角度，对网络协议处理基本操作、网络处理器产生技术需求、基本功能、体系结构特点、产品现状、应用前景、未来发展进行研究。

关键词：网络处理器体系结构网络设备数据分组网络协议

网络高速发展，对下一代网络设备提出以下要求：具有优异性能，支持高速分组处理；具有高度灵活性，支持不断变换高层网络服务。传统的基于GPP（GeneralPurposeProcessor）的网络设备只满足灵活性要求；基于ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)的网络设备只满足高性能要求；网络处理器能够通过灵活的软件体系提供硬件级的处理性能，基于NP（NetworkProcessor）的网络设备具有高性能和灵活性。

1网络处理器产生技术需求

以网络设备核心部件更新为标志，网络设备体系结构发展经历了三个阶段：

（1）以GPP为核心的网络设备体系结构

摘要:文章从数据挖掘技术的应用特点入手重点探讨在数据显示处理器开发研究中需要特别注意的技术方法,并对整体的数据处理器开发过程做出了深入研究,对数据挖掘技术应用的详细步骤进行整理,总结其中需要注意的技术要点。确保数据显示处理器在开发研究中能够提升稳定性,帮助进一步提升最终处理器的运行使用效率。

关键词:数据挖掘技术；数据显示；处理器开发

1数据挖掘技术的应用特点

数据是软件开发以及功能实现的重要部分,经过开发人员对系统的整合研究,使用者可以轻松的在数据中发现有用信息,并对有用信息进行挖掘,通过这种方法可以更好的解决功能隐患冲突问题,无论是系统控制还是功能实现,都能够达到更理想的使用效果。在对信息进行整合时。数据挖掘系统也能够发现深层次的安全隐患,对数据做出进一步处理,在此方法下数据显示处理器可以得到安全防护,以免在后续的使用中出现功能上的冲突矛盾,这也是提升处理器运行效率的有效技术方法。应用该挖掘系统在技术方面创新性得到了很大的提升,如果不能合理的对数据显示处理器功能进行整合,可能会造成数据挖掘系统中的部分功能闲置,最终影响到工作计划的稳定落实。下面文章将针对数据挖掘系统应用在显示处理器开发中的具体形式进行介绍,结合使用功能完善方面来进行。

2数据挖掘流程

从数据本身来考虑,数据挖掘通常需要有信息收集、数据集成、数据规约、数据清理、数据变换、数据挖掘实施过程、模式评估和知识表示8个步骤。步骤(1)信息收集:根据确定的数据分析对象,抽象出在数据分析中所需要的特征信息,然后选择合适的信息收集方法,将收集到的信息存入数据库。对于海量数据,选择一个合适的数据存储和管理的数据仓库是至关重要的。步骤(2)数据集成:把不同来源、格式、特点性质的数据在逻辑上或物理上有机地集中,从而提供全面的数据共享。步骤(3)数据规约:如果执行多数的数据挖掘算法,即使是在少量数据上也需要很长的时间,而做商业运营数据挖掘时数据量往往非常大。数据规约技术可以用来得到数据集的规约表示,它小得多,但仍然接近于保持原数据的完整性,并且规约后执行数据挖掘结果与规约前执行结果相同或几乎相同。步骤(4)数据清理:在数据库中的数据有一些是不完整的(有些感兴趣的属性缺少属性值)、含噪声的(包含错误的属性值),并且是不一致的(同样的信息不同的表示方式),因此需要进行数据清理,将完整、正确、一致的数据信息存入数据仓库中。不然,挖掘的结果会差强人意。步骤(5)数据变换:通过平滑聚集、数据概化、规范化等方式将数据转换成适用于数据挖掘的形式。对于有些实数型数据,通过概念分层和数据的离散化来转换数据也是重要的一步。步骤(6)数据挖掘过程:根据数据仓库中的数据信息,选择合适的分析工具,应用统计方法、事例推理、决策树、规则推理、模糊集,甚至神经网络、遗传算法的方法处理信息,得出有用的分析信息。步骤(7)模式评估:从商业角度,由行业专家来验证数据挖掘结果的正确性。步骤(8)知识表示:将数据挖掘所得到的分析信息以可视化的方式呈现给用户,或作为新的知识存放在知识库中,供其他应用程序使用。如图1所示。