硬件设计与信息安全-优快云博客

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０８－０１－１５、从设计含ＤＳＰ、ＡＲＭ的系统进行信息安全的研究说起

2009-01-22 22:52

　　去年由于母亲辞世的诸多事情（并非因为遗产的原因，当然，祖产也是母亲一生风餐露宿、风里来、雨里去的心血），和广州的姐姐没了联系。

　　姐姐是得过癌症的人，１９９５年。据姐夫说，可能就是恶性的。因为学习的是精细化工，在衡阳县的已经倒闭的制药厂工作过。

　　但１９９５年在长沙湘雅医院手术后，至今没有复发。

　　晶晶是１９９２年衡阳市举行两节时所生，属相嘛，算算看，是聪聪的后一位。鼠牛虎兔，龙蛇马羊，猴鸡狗猪。属猴的。

　　小名取自金庸老先生的《天龙八部》阿朱和阿紫的护身符“天上星，亮晶晶，长灿烂，永安宁”。

　　不过按照她前年就近１?７２米“个头”和全班前三名的成绩，不太象猴子。她大舅属虎，和外婆一个属相，那么她妈，后虎一位，属兔。现在她妈从事她外婆、外公的老职业：办公电器的维修。

_______________________________________________________________________

一、为什么要设计硬件系统

１、作基于声音图形图像的信息安全各种技术的研究，实用。

如：指纹系统，识别，并且说到底，信息安全最初就是研究人类的安全行为的，没有离开人类行为的信息安全技术。

２、基于ＤＳＰ，可作信号和系统处理。主要是指硬件信号和系统的计算机化处理。

３、曾经在身体不好时，取了个网名，叫ＬＡＮＤＩＹ。拆开，就是ＬＡＮ－ＤＩＹ。

前面博文曾经说过，对网络协议进行从物理层进行设计，能够锻炼。

４、模拟电路的内容不多，而且现在模拟电路现在多半已经ＩＣ化，困难程度已经不大。

５、曾经担心的示波器的价格无法承受，昨天一查，２０ＭＨＺ的二手货，不过６００元左右。

６、ＤＳＰ的仿真器，ＤＳＰ的开发板，长沙就有公司生产。看看ＰＣＢ的元件面ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ，不是很复杂。ＴＭＳ３２０Ｃ５４Ｘ系列的几种芯片不过５０元左右。

７、ＡＲＭ的仿真器，ＺＬＧＭＣＵ就有，不过几百元。

二、设计硬件系统要研究的理论和技术

１、２０ＭＨＺ的示波器，对于ＤＳＰ系统开发，是否足够。

２、ＤＳＰ和ＡＲＭ技术，目前看来是不同的开发板。

３、还是２０ＭＨＺ的示波器频率是否足够：以前在江裕映美作ＰＯＳ系统开发时，用示波器看Ｉ２Ｃ的时序图。当时对示波器频率设置和电路波形图的关系，没有任何概念。

那么，用２０ＭＨＺ的来看ＤＳＰ的时序图，有没有能力？ＴＭＳ３２０Ｃ５４Ｘ系列的，最低主频也在２０ＭＨＺ，即５０ＮＳ。

４、虽然在无线电厂、华中科技大学毕业的老工程师马云龙先生手下学过师，但对示波器如何设计的，一点也不清楚，从来还没有认真考虑过。

５、但很高兴的是，示波器再没有以前那么昂贵。有总比没有好。

６、现在还有哪些虚拟仪器可以利用？ＭＡＴＬＡＢ吗？

７、ＰＳＰＩＣＥ的软件，手边好象有一个。不过从来没有用过。

８、ＰＣＢ的焊接，网上代工的厂家不少。

９、示波器２０ＭＨＺ，是说采样频率吧。现在的理解，是ＤＳＰ也为２０ＭＨＺ的主频，但好象可以软件分频，否则，一条指令周期只能采样一次，采得到吗？和ＮＹＱＵＩＳＴ采样定理的关系是怎样的？

１０、２０ＭＨＺ的示波器，分析２０ＭＨＺ的指令系统。

当然，分析的是三总线的信号波形，时序。

首先，从简单的分析起：ＬＥＴ　Ｐ１?２＝二进制位０。波形是怎样的？示波器是怎样锁住的？

１１、根据ＭＣＳ－５１系列ＭＣＵ的原理，有：振荡脉冲周期（即晶振周期）　＊　Ｎ１＝　指令周期。

１２、晶振：ＣＲＹＳＴＡＬ　ＯＳＣＩＬＬＡＴＯＲ

示波器：ＯＳＣＩＬＬＯＳＣＯＰＥ，和振荡有没有关系。

晶振输出的是方波。ＰＬＬ－ＰＨＡＳＥ－ＬＯＣＫＥＤ　ＬＯＯＰＳ用于倍频和分频。

“这样，我们就可以使用一个频率很小的外部时钟源与ＣＰＵ连接，以降低噪声”，Ｐ１５０，《ＴＭＳ３２０Ｃ５４Ｘ　　ＤＳＰ原理及应用》乔瑞萍，崔涛，张芳娟编。

“不用ＰＬＬ时，ＣＰＵ的时钟频率等于晶体振荡频率或外部时钟频率的一半；如果用ＰＬＬ，ＣＰＵ的时钟频率等于外部时钟源或内部振荡器频率乘以系数Ｎ（ＰＬＬ＊Ｎ）”。

软件可编程ＰＬＬ：

“输入时钟ＣＬＫＩＮ乘以０?２５～１５共３１个系数中的一个系数”。

三、音频信号的采集，目的是可用于基于识别的安全认证

１、如何同电话机的ＢＯＲＳＣＨＴ功能结合起来？

２、音频信号只有频率特性。还有音强，持续时间。声音信号还具有顺序特性。如何方便并行处理？

３、如果单音节字容易模仿，那么语句的发音应该不好模仿。

４、可以想到的信号采集器，有：耳麦，模拟话筒，手机耳麦线。

四、图形信号的采集

如银行的指纹，虹膜

１、常见的采集设备：摄像头（同时图像信号的采集），

五、图像信号的采集

１、ＰＣ摄像头多是ＵＳＢ的，未知ＣＡＭＥＲＡ外设和ＵＳＢ　ＨＯＳＴ的通信协议。或者说驱动程序。通信协议是主要的因素，是内部协议，厂家不一定告诉人。

只有破解吧。

应该没有加密。

２、如果自编的程序能够直接控制ＰＣ摄像头，那么，第一个，可以生成任意格式。第二个，可以“强调”地读取某个局部。第三个，便于软件进行各种处理。

３、ＣＣＤ和ＣＭＯＳ现在都可用于感光材料。ＣＭＯＳ？

事实上，ＤＣ、ＤＶ的感光器的材料，可能都是合成的吧。可能是无机物，也可能是有机物。

六、关于ＮＹＱＵＩＳＴ定理

能想到的就是周期为２Ｓ的正弦波，频率为０?５ＨＺ。

０～９０～１８０～２７０～３６０，各为上升沿，下降沿，上升沿，下降沿。

各采样一次吧。

四个沿各采样两次的概念是什么？能不失真吗？这种正弦波的失真指什么？应该是这里不是指一般的信号。

对ＮＹＱＵＩＳＴ定理理解不清。

七、现在在想，有没有必要设计基于ＤＳＰ的硬件电路，因为音频、图形、视频信号的采集电路，又是一个难点。

比如焊板、制板这些细节，比较选择器件，一样非常耗时间。

但如果做了，对将来兼职做律师，计算机取证会有多大的帮助？

八、并且，这里可以出很多论文题目。

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０８－０１－１８、硬件设计研究，要选择重点

2009-01-22 22:51

一、ＡＲＭ　ＭＣＵ的开发板原理图，网上有很多免费资源。

先懒得看硬件ＳＣＨＥＭＡ图。

配套的软件是怎样的？

二、７、８年前，考虑过仿真器的研究

在江裕映美，用过ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ　３０６２０的仿真器。

（在南方通信（惠州）有限公司－两进两出－－现在该公司不知它的程控交换机还在生产没有，软件使用ＭＯＴＯＲＯＬＡ　６８ＥＣ０００，ＥＣ表示ＥＭＢＥＤＤＥＤ　ＣＯＮＴＲＯＬＥＲ。记忆中只有汇编编程和不停地进行ＥＰＲＯＭ程序的烧录，没有仿真器），

它有一个显著的特点，就是：在ＰＣ机端，用红或绿的方块，关联接口的某一位为０，还是１。并且可以闪烁（？）表示正在为０还是１，还有就是闪烁的频率，根据该接口位变化的频率决定。

１、仿真器Ａ端的专用连接头连接在单板ＰＢ－１（含Ｍ３０６２０的方型插座）插座上。仿真器Ｂ端的专用连接头连接在安装有模拟软件｜仿真软件的ＰＣ机并口｜串口上。仿真软件在ＰＣ机上模拟ＭＣＵ　ＲＴＯＳ的运行。

举个例子说，要设计ＰＯＳ瘦客户机，ＰＯＳ机和后台的ＰＣ机是通过ＲＳ－２３２通信的，所以必须首先调通串口。

单板ＰＢ－１的串口连接运行仿真软件的ＰＣ机的串口ＣＯＭ１或ＣＯＭ２。湖南大学毕业的一个江门本地人，忘记名字了。在调试时，用超级终端少收到数据，当时帮他解决了，现在忘记了。他之前做的是液晶显示器，要编程的，已经成功完成。再转来做基于和我同样仿真器的系统的。

三、仿真器应该怎样设计？

?程序在ＰＣ机上运行。随编写随运行。不需要在没有最后定稿之前烧录。

?ＰＣ机上运行的仿真程序，目的是根据外设的情况进行读入，处理后，再写对应（可能非读入的）的外设。单板ＰＢ－１上的程序，作为嵌入式系统，ＭＣＵ＋ＲＴＯＳ，基本情况，都是读写外设。

?如果是用硬件仿真器在ＰＣ机的仿真程序上，运行嵌入式系统的ＲＴＯＳ，因为硬件仿真器的接口线一端连接在单板上，包含三总线：地址总线，数据总线，控制总线，也就是：

ＲＴＯＳ“在ＰＣ机上”ＲＵＮ，而读入的外设数据和外设信号，则通过ＰＢ－１单板～仿真器～串口线或者并口线，传送过来。

同时“在ＰＣ机上”ＲＵＮ的ＲＴＯＳ，将模拟ＭＣＵ处理得到的信号数据，再通过同样的串口线｜并口线～仿真器～ＰＢ－１单板，发送回去。

?ＲＴＯＳ＋ＰＣ机运行的仿真软件＝ＲＴＯＳ＋ＭＣＵ。

待续……

四、关于音频图形图像的采集设备

－－－关于音频信号的采集

ＮＶＩＤＩＡ　ＮＦＯＲＣＥ的音频接口很多，明显的一点是，屏幕右下角的“声音控制”的ＯＰＴＩＯＮ选项中，有很多种。粗略估计一下，有１２～１５种之多，而一般的主板，如以前的８１０（不知是不是统一型号），只有７～８种。

后面板有６个插孔，以前的主板只有３个。好象ＳＴＥＲＥＯ两个，ＭＩＣ一个。

输入到主机的信号应该是模拟的，要通过Ａ｜Ｄ转换。可先测量相应的Ａ｜Ｄ转换芯片，之前可能还有信号放大之类的芯片。

也就是低速的数字信号处理技术。主要技术是不失真、采样、量化、采样频率的问题。音频输入信号的电压范围可以通过测量。应该在几伏之内。采样频率可以自适应，是转换成的电信号的频率，不是音频的声音信号的频率。

－－－关于图形信号的采集

查了下ＴＡＯＢＡＯ（ＣＯＰＹＲＩＧＨＴ），ＤＣ的价格很便宜，５００万像素的也只要４００～６００元左右。

如果仅仅是输入图形信号，使用商品化的ＤＣ未尝不可。主要是有些机械化装置的问题。再一个就是存储装置和能否进行实时传输。

这里重申一下，图形信号处理，要进行实时的采集、传输、处理，并且希望进行实时的反馈和控制。

－－－关于图像信号的采集

可能还是ＰＣ机用摄像头ＣＡＭＥＲＡ更能兼顾两者。

一般是ＵＳＢ口的。

但ＰＣ和此外设的协议成问题，但不是大问题。因为一般在ＵＳＢ线上跑的数据没有加密。摄像头的ＰＣ监控软件有几类任务吧：

?定时任务。查询摄像头的状态。

?非定时任务。命令摄像头动作ＡＣＴＩＯＮ的，包括开始和结束摄像、调整角度、ＳＮＡＰＳＨＯＴ快照，及取摄像数据传输到ＰＣ机的。

复杂功能的摄像头，主要就是模仿用户使用ＤＶ。

ＤＣ不方便实时计算机处理，ＤＶ更不方便，但现在也有ＤＶＤ存储机制的摄像机。

由于摄像头本身的功能比较简单（但看到过ＴＡＯＢＡＯ上面有１０００多元的），一般可能有ＭＣＵ智能，机械地处理ＰＣ机通信协议。可能有DSP技术内容。

?摄像到的数据应该可以通过自带的监控软件实时地存储到PC机中，那么，只要对这个文件进行“二手”处理，也可实现安全认证的识别机制。

－－－无线信号部分

?无线话筒和接收装置，市面上这种产品应该很多。

如果更实用的话，还是无线传感器装置。

?ＷＳＮ－ＷＩＲＥＬＥＳＳ　ＳＥＮＳＯＲ　ＮＥＴＷＯＲＫ，自卢锡城院士在《计算机世界》上发表普及性文章那个时期，好象是５～６年以前，就开始成为军用和民用产品的研究重点了，《中国知网》上现在一直有层出不穷的论文。

五、声音信号，图像视频信号，是社会上习见习闻的

由此开发的DC，DV，MP3，MP4，成为庞大的市场，拥有庞大的用户群。

并针对这种音视频设备市场，不停地有新产品被开发出来。

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