移动安全终端系统的硬件设计与实现

论文摘要

随着移动通信技术的快速发展,移动设备已经深入到人们生活的各个领域,与此同时,安全通信也成为了人们关心的热点问题,因此,针对移动安全终端系统的研究具有重要意义。本文将设计并实现移动安全终端系统的硬件平台。采用基于ARM架构的微处理器实现移动通信平台;针对安全问题,采用FPGA作为协处理器平台实现硬件加解密算法。在应用上,以WIFI接入方式实现移动通信,从数据、语音到流媒体,让人们深刻地感受到移动带来的便利;在安全上,实现了重要信息硬件加密,实现安全移动终端,保证安全移动终端间的全程端到端安全,为移动用户提供必要的安全解决方案,为提高移动互联网的安全性和推动移动互联网的广泛应用起到积极且重要的作用。本文主要介绍了以下工作:1、移动安全终端的需求分析及系统组成;2、移动安全终端的详细原理图设计,包括:电源、微处理器、串口、USB口、LCD接口、摄像头接口、音频模块、SD卡、网卡、WIFI模块以及FPGA部分等等;3、移动安全终端的印制PCB设计;4、移动安全终端的硬件测试。经过测试表明,移动安全终端可以实现移动通信,具备语音电话功能,支持通过触摸设备进行人机互动,并且支持对于重要信息的硬件加解密。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 移动安全终端的开发背景及功能特点
• 1.2 移动安全终端的概述
• 1.2.1 移动安全终端简介
• 1.2.2 移动安全终端的一般架构
• 1.2.3 移动安全终端的应用领域
• 1.3 嵌入式系统
• 1.3.1 嵌入式系统的概念
• 1.3.2 嵌入式微处理器架构的发展趋势
• 1.4 本文的主要内容
• 第二章 移动安全终端系统设计
• 2.1 移动安全终端的硬件需求分析
• 2.1.1 移动安全终端的功能需求分析
• 2.1.2 移动安全终端的系统组成
• 2.2 移动安全终端关键模块选型
• 2.2.1 嵌入式微处理器选型
• 2.2.2 FPGA 协处理器选型
• 2.2.3 无线网卡选型
• 2.2.4 外围电路器件选型
• 第三章 移动安全终端硬件电路的原理图设计
• 3.1 电源模块原理图设计
• 3.2 微处理器最小系统原理介绍
• 3.2.1 微处理器原理图
• 3.2.2 Boot ROM 设置和时钟电路原理图设计
• 3.2.3 Nand Flash 存储器原理图设计
• 3.2.4 SDRAM 存储器原理图设计
• 3.3 协处理器原理图设计
• 3.4 底板原理图设计
• 3.4.1 缓冲电路原理图设计
• 3.4.2 USB Host/Device 原理图设计
• 3.4.3 SD 卡和摄像头接口原理图设计
• 3.4.4 AC97 音频原理图设计
• 3.4.5 以太网原理图设计
• 3.5 LCD 及触摸屏背板原理图设计
• 3.5.1 LCD 原理图设计
• 3.5.2 触摸设备接口原理图设计
• 第四章 移动安全终端硬件平台的实现
• 4.1 移动安全终端元件封装与PCB 布局
• 4.1.1 移动安全终端的元件封装
• 4.1.2 移动安全终端的PCB 布局
• 4.2 移动安全终端的PCB 布线
• 4.2.1 电源线与地线的处理
• 4.2.2 信号线的设计
• 4.2.3 设计规则检查
• 4.3 移动安全终端的可靠性设计
• 4.3.1 地线设计
• 4.3.2 电磁兼容设计
• 4.3.3 退耦电容设计
• 第五章 移动安全终端硬件平台测试
• 5.1 上电前调试
• 5.2 底板的调试与测试
• 5.2.1 电源部分调试与测试
• 5.2.2 外围综合电路的调试与测试
• 5.3 协处理器的调试与测试
• 5.4 LCD 背板的调试与测试
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果