赛灵思“安富利杯”LX9开发板使用征文--基于LX9构建文件保密系统

基于LX9构建文件保密设备.pdf(897 KB)

lx9试用其他文件.rar(582 KB)

基于LX9构建文件保密系统

因工作较忙，调试时间不是很长，试用报告可能有不够详尽的地方，非常抱歉，也请多多包涵~。

本次试用主要是了解LX9设计情况，并尝试将LX9构建成一个文件加解密设备，通过串口（原拟用网口，但因时间关系，选用了较简单的串口）完成文件的加解密：加密时，明文和密钥由计算机送给LX9，LX9送密文给计算机；解密时，密文和密钥由计算机送给LX9，LX9将明文送回电脑。

为了简单起见，LX9所谓的加解密只准备进行与固定数据0xEE的异或操作，暂不实现密钥的传递过程。

1           结构框图

2           LX9硬件平台准备

这次试用尽量实现已有资源，硬件平台以AVS6LX9MBHP311_XPS_13_2_01为基础进行精简，去除不需要的模块。用XPS打开AVS6LX9MBHP311_XPS_13_2_01工程，查看原始模块，如下图所示。

1）去除不需要的模块，如Ethernet_MAC，DIP_Switches_4bit，SPI_FLASH，axi_timer_0等，保留LEDs_4Bits作为状态显示备用灯，最终模块结构如下图所示。

2）修改约束文件，打开system.ucf文件，如下图所示：

删除其中5~26行、32~37行，53~56行，即删除不用模块的约束信息。

3）生成需要的网表和bit文件。选择HARDWARE菜单，执行clean hardware命令。选择HARDWARE菜单，执行generate netlist命令，xps开始产生网表文件，不过产生过程中出现如下错误：

在C盘建立TEMP文件夹，重新执行generate netlist命令。漫长的等待。。。。。。后产生netlist完毕，执行hardware菜单generate bitstream命令，继续等待。。。。。。。产生bitstream完毕。

至此简单的硬件平台准备完毕，选择菜单project，执行export hardware design to SDK，点击export&launch SDK，导出硬件信息，开始进行软件设计。

3           LX9软件设计

Xps sdk软件初始界面如图所示。

选择菜单file—new—Xilinx C project，建立新的软件工程，设置如下图所示。

点击finish，建立软件工程。

注意上面使用Hello world 模板，可以方便测试整个平台是否正常工作。

设置串口调试助手，如下图所示。

端口号的选择在设备管理器里面查看Silinon Labs CP210X USB TO UART Bridge对应的数字，波特率与XPS 中 USB_UART中的设置对应。

执行generate linker script，方法如下图。

具体设置如图所示，设置完成后点击generate即可。

执行xilinx tools 菜单下Program FPGA 命令，设置如下所示。

 FPGA编程完成后，内部程序自动执行，串口调试助手显示出hello world，说明平台工作正常。

修改helloworld.c，使其满足设计要求。修改过程简述如下：

加入引用头文件：

#include "xparameters.h"

#include "xuartlite.h"

#include "xgpio.h"

定义变量：

    XUartLite ptrUart;

    u8 ibuff[10];

    u8 obuff[10];

    XGpio ptrGpio;

    u32 loop_cnt;

init_platform()下一行加入如下程序语句：

    XUartLite_Initialize(&ptrUart,  XPAR_USB_UART_DEVICE_ID);

    XUartLite_ResetFifos(&ptrUart);

    XGpio_Initialize(&ptrGpio,XPAR_LEDS_4BITS_DEVICE_ID);

    XGpio_SetDataDirection (&ptrGpio,1,0);

    loop_cnt = 0;

    while(1)

    {

        loop_cnt ++ ;

        loop_cnt = loop_cnt%0x3FFFF;

        if(XUartLite_Recv(&ptrUart,ibuff,1)==1)

        {

           obuff[0] = ibuff[0] ^ 0xee;

           XUartLite_Send(&ptrUart,obuff,1);

        }

        if(loop_cnt>0x20000)

        {

           XGpio_DiscreteClear(&ptrGpio,1,0x1);

        }else{

           XGpio_DiscreteSet(&ptrGpio,1,0x1);

        }

}

修改完成后保存文件，xps SDK自动编译。

右键点击encrypt项目，修改编译配置为release版本，如下图所示。重新编译，生成release版本的encrypt.elf程序。