摘要：L-N总线具有抗干扰性强、应用成本低和自主化的特点,可广泛用于建筑电气智能监控系统。针对当前L-N总线通信协议的软件实现带来的CPU开销问题,设计了一种可配置L-N总线控制器,从而实现通信协议的硬化。通过对L-N总线通信协议的深度分析,确认协议硬化的是可行的,在此基础上建立了协议控制器的硬件架构,对控制器各构成模块及其关系进行划分,然后在行为层对各功能模块进行描述,对其逻辑功能进行仿真,并实施FPGA原型验证。最后结合物理层测试平台的搭建,模拟控制器的应用场景,对控制器功能进行实测,包括通信测试、可配置功能测试及其可靠性测试。结果表明,所设计的L-N总线控制器能够很好地实现协议规范,并表现出良好的可靠性,通过分析可为CPU带来46%的效率提升。

摘要：真随机数发生器在硬件与信息安全领域具有广泛的应用前景。为提高真随机数发生器的吞吐率与降低硬件开销,以相互耦合的基本逻辑单元构成自治布尔网络做熵源,利用一阶高频振荡环增强网络刷新频率和多级非线性放大,从而获得高熵值混沌信号,结合DFF和XOR组成的后处理电路,设计构成真随机数发生器并在FPGA平台上实现。通过数据的采样和实时提取,然后对数据执行NIST SP800-22和SP800-90B随机性测试,并对其偏移度、自相关性及最大李雅普诺夫指数等性能进行评估。结果表明,真随机数发生器能够以600 Mbit/s的吞吐率产生熵值0.994847 bit/sample的随机数序列,而且具有低的偏移度和自相关性及较低的硬件开销。