用于通信加密的dsp数字混沌电路的制作方法
【专利摘要】用于通信加密的DSP数字混沌电路，它涉及一种DSP数字混沌电路，本实用新型解决了模拟电路实现的混沌系统由于容易受到外部环境因素的影响，使得产生的混沌信号不稳定以及由于模拟器件的参数离散性，导致混沌系统调试困难的问题。复位保护电路的输出端连接DSP复位输入端，时钟电路的输出端连接DSP的时钟输入端，DSP的数据端和地址端连接FLASH外部存储电路的数据端和地址端；DSP的信号输出端连接总线驱动电路的信号输入端，总线驱动电路的信号输出端连接多通道数模转换电路的信号输入端，多通道数模转换电路的信号输出端连接运放电路的信号输入端，运放电路输出端的信号均为电压信号，DSP上接有JTAG下载接口。本实用新型用于通信加密中。
【专利说明】用于通信加密的DSP数字混沌电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种DSP数字混沌电路。
【背景技术】
[0002]目前，基于混沌系统产生混沌信号的方法通常采用模拟电路，但存在电路复杂、参数离散性较大、调试困难、通用性较差等问题，模拟器件还容易受到外部环境因素的影响。另外，由于模拟器件的参数离散性，导致混沌系统调试困难的存在，再加上器件多样且复杂，常常给研宄工作带来意想不到的难题。因此，限制了模拟电路产生的混沌系统的发展与应用。解决这些问题的有效途径之一是基于离散化和数字化处理技术，利用具有大容量、高密度和高可靠性特点的数字器件实现混沌系统，产生混沌信号。现有技术没有给出基于数字器件实现混沌系统的数字电路。
实用新型内容
[0003]本实用新型为了解决模拟电路实现的混沌系统由于容易受到外部环境因素的影响，使得产生的混沌信号不稳定以及由于模拟器件的参数离散性，导致混沌系统调试困难的问题，进而提供了一种用于通信加密的DSP数字混沌电路。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是:一种用于通信加密的DSP数字混沌电路，所述电路包括电源电路、DSP、复位保护电路、时钟电路、JTAG下载接口、FLASH外部存储电路、总线驱动电路、多通道数模转换电路和运算放大电路；电源电路用于为DSP和FLASH外部存储电路供电，所述电源电路具有1.6伏输出端和3.3伏输出端，电源电路的1.6伏输出端与DSP的内核电源输入端连接为DSP内核供电，3.3伏输出端与DSP的端口电源输入端连接为DSP端口供电，电源电路的3.3伏输出端还连接FLASH外部存储电路的电源输入端、复位保护电路的电源输入端以及总线驱动电路的电源输入端；复位保护电路的输出端连接DSP复位输入端；时钟电路的输出端连接DSP的时钟输入端；DSP的数据端和地址端对应地连接FLASH外部存储电路的数据端和地址端；DSP的信号输出端连接总线驱动电路的信号输入端，所述总线驱动电路的信号输出端连接多通道数模转换电路的信号输入端，所述多通道数模转换电路的信号输出端连接运算放大电路的信号输入端，运算放大电路输出端的信号均为电压信号；DSP上接有JTAG下载接口。
[0005]本实用新型的有益效果是:
[0006]本实用新型提出的DSP数字混沌电路是以DSP为核心设计了其外围电路，包括电源转换、复位、时钟和总线驱动电路以及程序的下载、数据存储和多通道数模转换电路，最终实现混沌信号的产生。具有受到外部环境因素影响小、参数调节灵活、方便更换任意迭代方程，可产生多样复杂的混沌信号等优点，可更有效地应用于通信加密系统中。本实用新型克服了模拟电路实现混沌系统的缺点，使数字化混沌系统得到更广泛的应用。
[0007]本实用新型利用DSP数字平台生成的混沌信号具有调试方便、参数调节灵活、误差可控性强、受到外部环境因素影响小、可产生多样复杂的混沌信号等优点。更重要的一点是，凭借DSP的强大数据处理能力和高运行速度，利用DSP去实现混沌系统的高精度、高效率的迭代算法是最好的选择。因此，也增加了混沌信号的稳定性。
[0008]本实用新型从数字器件实现混沌系统的角度出发，在调试工作中，只需修改程序中的某一数值即可修改方程参数，而不必像模拟器件那样重新选择元器件；即使实现不同的系统，也只需修改程序中的方程结构，而不必像模拟器件那样将重新搭建整个电路。采用这种实现方法使得混沌系统性能稳定，从而避免了由于环境的变化而引起的混沌状态的改变。
[0009]本实用新型具有可灵活产生多样复杂的混沌信号等优点，经实验证明本实用新型设计电路的正确性和可行性，完全适用于通信加密。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的整体结构框图(基于DSP的混沌通信加密的数字信号发生系统框图)；
[0011]图2是本实用新型中的多通道数模转换电路中DAC7625芯片外围电路图；图3是本实用新型中的运算放大电路中的TLC2274芯片外围电路图；
[0012]图4是本实用新型中的复位保护电路中的MAX706芯片外围电路图；图5是本实用新型中的时钟电路的电路图。图6是本实用新型中的JTAG仿真接口电路的电路图；图7是本实用新型中的FLASH外部存储电路的AM29LV800B芯片外围电路图；图8是本实用新型中的总线驱动电路的74LVTH16245芯片引脚图；图9是本实用新型中的3.3伏和1.6伏电源电路的电路图。
【具体实施方式】
[0013]【具体实施方式】一:如图1?9所示，本实施方式所述的用于通信加密的DSP数字混沌电路，包括电源电路、DSP、复位保护电路、时钟电路、JTAG下载接口、FLASH外部存储电路、总线驱动电路、多通道数模转换电路和运算放大电路；电源电路用于为DSP和FLASH外部存储电路供电，所述电源电路具有1.6伏输出端和3.3伏输出端，电源电路的1.6伏输出端与DSP的内核电源输入端连接为DSP内核供电，3.3伏输出端与DSP的端口电源输入端连接为DSP端口供电，电源电路的3.3伏输出端还连接FLASH外部存储电路的电源输入端、复位保护电路的电源输入端以及总线驱动电路的电源输入端；
[0014]复位保护电路的输出端连接DSP复位输入端；时钟电路的输出端连接DSP的时钟输入端；DSP的数据端和地址端对应地连接FLASH外部存储电路的数据端和地址端；
[0015]DSP的信号输出端连接总线驱动电路的信号输入端，所述总线驱动电路的信号输出端连接多通道数模转换电路的信号输入端，所述多通道数模转换电路的信号输出端连接运算放大电路的信号输入端，运算放大电路输出端的信号均为电压信号；DSP上接有JTAG下载接口。
[0016]【具体实施方式】二:如图2和图3所示，本实施方式所述的用于通信加密的DSP数字混沌电路，所述多通道模转换电路核心是DAC7625芯片，所述DAC7625芯片是4通道12位并行数据输入、电压输出数模转换芯片，具有双缓冲结构；在数据传送到实际转换器前，数据可写到保持寄存器中，数据可分别载入，但同时转换；所述运放电路包括TLC2274芯片、电压信号输出口、接地电阻R32、接地电阻R33、接地电阻R38和接地电阻R39，TLC2274芯片的IIN+引脚连接DAC7625芯片VOUTA，TLC2274芯片的IIN-引脚连接接地电阻R32，TLC2274芯片的2IN+引脚连接DAC7625芯片VOUTC，TLC2274芯片的2IN-引脚连接接地电阻R33，TLC2274芯片的4IN+引脚连接DAC7625芯片VOUTB，TLC2274芯片的4IN-引脚连接接地电阻R39，TLC2274芯片的3IN+引脚连接DAC7625芯片VOUTD，TLC2274芯片的3IN-引脚连接接地电阻R38 ；TLC2274芯片的1UT引脚、20UT引脚、30UT引脚和40UT引脚均连接电阻电容并联回路；电压信号输出口 DACOUTI连接电阻R31，电阻R31的另一端连接TLC2274芯片的1UT引脚、电压信号输出口 DAC0UT2连接电阻R40，电阻R40的另一端连接TLC2274芯片的20UT引脚、电压信号输出口 DAC0UT3连接电阻R41，电阻R41的另一端连接TLC2274芯片的30UT引脚、电压信号输出口 DAC0UT4连接电阻R36，电阻R36的另一端连接TLC2274芯片的40UT引脚。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0017]上述实施方式中的数模转换芯片DAC7625和运算放大器TLC2274是TI公司生产的。
[0018]【具体实施方式】三:如图4所示，本实施方式所述用于通信加密的DSP数字混沌电路，其中所述复位保护电路包括MAX706芯片、按钮开关S1、接地电容C16和滤波电容C17，MAX706芯片的RESET引脚连接DSP的/RS引脚，MAX706芯片的WDI引脚连接DSP的XF引脚，MAX706芯片的/MR引脚和WDO引脚相连接，滤波电容C17 —端连接MAX706芯片的VCC引脚，另一端连接MAX706芯片的GND引脚；接地电容C16 —端连接MAX706芯片的/MR引脚，另一端接地；按钮开关SI与接地电容C16并联。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一或二相同。
[0019]【具体实施方式】四:如图5和图7所示，本实施方式所述用于通信加密的DSP数字混沌电路，其中所述DSP型号为TMS320VC5416 ;所述时钟电路即在DSP芯片的Xl和X2之间连接一个晶振Y1，晶振Yl —端连接电容C18，电容C18另一端接地，晶振Yl另一端连接电容C19，电容C19另一端接地(图5);所述FLASH外部存储电路由AM29LV800BFLASH存储器和外围电路构成，AM29LV800B芯片的/CE引脚连接DSP的/DS引脚，外围电路的各引脚分别连接到DSP的RW引脚和/MSTRB引脚(图7)。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一、二或三相同。
[0020]上述实施方式中选择的DSP型号为TMS320VC5416 ;该器件核电压为1.6V，内部的高性能CPU拥有算术逻辑单元ALU、2个40位累加器ACCA和ACCB、40位桶行移位寄存器、乘累加单元以及寻址单元，算术逻辑单元包括I个40位的ALU，I个比较、选择和存储单元(CSSU)和I个指数编码器，具有高度的并行性。采用JTAG接口模式下载，外接16MHz晶振，片外接512KX 16位存储芯片。
[0021]【具体实施方式】五:如图6所示，本实施方式所述用于通信加密的DSP数字混沌电路，其中所述JTAG下载接口的TMS引脚连接DSP的TMS引脚、JTAG下载接口的/TRST引脚连接DSP的/TRST引脚、JTAG下载接P的TDI引脚连接DSP的TDI引脚、JTAG下载接P的TDO引脚连接DSP的TDO引脚、JTAG下载接口的TCK引脚连接DSP的TCK引脚、JTAG下载接口的EMUO引脚连接DSP的EMUO引脚、JTAG下载接口的EMUl引脚连接DSP的EMUl引脚。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一、二、三或四相同。
[0022]【具体实施方式】六:如图8所示，本实施方式所述用于通信加密的DSP数字混沌电路，其中所述总线驱动电路主要由总线驱动芯片74LVTH16245构成。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一、二、三、四或五相同。
[0023]以上的实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于通信加密的DSP数字混沌电路，特征在于:所述电路包括电源电路、DSP、复位保护电路、时钟电路、JTAG下载接口、FLASH外部存储电路、总线驱动电路、多通道数模转换电路和运算放大电路； 电源电路用于为DSP和FLASH外部存储电路供电，所述电源电路具有1.6伏输出端和3.3伏输出端，电源电路的1.6伏输出端与DSP的内核电源输入端连接为DSP内核供电，3.3伏输出端与DSP的端口电源输入端连接为DSP端口供电，电源电路的3.3伏输出端还连接FLASH外部存储电路的电源输入端、复位保护电路的电源输入端以及总线驱动电路的电源输入端； 复位保护电路的输出端连接DSP复位输入端；时钟电路的输出端连接DSP的时钟输入端；DSP的数据端和地址端对应地连接FLASH外部存储电路的数据端和地址端； DSP的信号输出端连接总线驱动电路的信号输入端，所述总线驱动电路的信号输出端连接多通道数模转换电路的信号输入端，所述多通道数模转换电路的信号输出端连接运算放大电路的信号输入端，运算放大电路输出端的信号均为电压信号；DSP上接有JTAG下载接口。
2.根据权利要求1所述的一种用于通信加密的DSP数字混沌电路，其特征在于: 所述多通道数模转换电路核心是DAC7625芯片，所述DAC7625芯片是4通道12位并行数据输入、电压输出数模转换芯片，具有双缓冲结构； 所述运放电路包括TLC2274芯片、电压信号输出口、接地电阻R32、接地电阻R33、接地电阻R38和接地电阻R39，TLC2274芯片的IIN+引脚连接DAC7625芯片VOUTA，TLC2274芯片的IIN-引脚连接接地电阻R32，TLC2274芯片的2IN+引脚连接DAC7625芯片VOUTC，TLC2274芯片的2IN-引脚连接接地电阻R33，TLC2274芯片的4IN+引脚连接DAC7625芯片VOUTB，TLC2274芯片的4IN-引脚连接接地电阻R39，TLC2274芯片的3IN+引脚连接DAC7625芯片VOUTD，TLC2274芯片的3IN-引脚连接接地电阻R38 ；TLC2274芯片的1UT引脚、20UT引脚、30UT引脚和40UT引脚均连接电阻电容并联回路；电压信号输出口 DAC0UT1连接电阻R31，电阻R31的另一端连接TLC2274芯片的1UT引脚、电压信号输出口 DAC0UT2连接电阻R40，电阻R40的另一端连接TLC2274芯片的20UT引脚、电压信号输出口 DAC0UT3连接电阻R41，电阻R41的另一端连接TLC2274芯片的30UT引脚、电压信号输出口 DAC0UT4连接电阻R36，电阻R36的另一端连接TLC2274芯片的40UT引脚。
3.根据权利要求2所述的一种用于通信加密的DSP数字混沌电路，其特征在于:所述复位保护电路包括MAX706芯片、按钮开关S1、接地电容C16和滤波电容C17，MAX706芯片的RESET引脚连接DSP的/RS引脚，MAX706芯片的WDI引脚连接DSP的XF引脚，MAX706芯片的/MR引脚和WDO引脚相连接，滤波电容C17 —端连接MAX706芯片的VCC引脚，另一端连接MAX706芯片的GND引脚；接地电容C16 —端连接MAX706芯片的/MR引脚，另一端接地；按钮开关SI与接地电容C16并联。
4.根据权利要求3所述的一种用于通信加密的DSP数字混沌电路，其特征在于:所述DSP型号为TMS320VC5416 ;所述时钟电路即在DSP芯片的Xl和X2之间连接一个晶振Y1，晶振Yl —端连接电容C18，电容C18另一端接地，晶振Yl另一端连接电容C19，电容C19另一端接地；所述FLASH外部存储电路由AM29LV800BFLASH存储器和外围电路构成，AM29LV800B芯片的/CE引脚连接DSP的/DS引脚，外围电路的各引脚分别连接到DSP的RW引脚和/MSTRB引脚。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种用于通信加密的DSP数字混沌电路，其特征在于: 所述JTAG下载接口的TMS引脚连接DSP的TMS引脚、JTAG下载接口的/TRST引脚连接DSP的/TRST引脚、JTAG下载接口的TDI引脚连接DSP的TDI引脚、JTAG下载接P的TDO引脚连接DSP的TDO引脚、JTAG下载接口的TCK引脚连接DSP的TCK引脚、JTAG下载接口的EMUO引脚连接DSP的EMUO引脚、JTAG下载接口的EMUl引脚连接DSP的EMUl引脚。
6.根据权利要求5所述的一种用于通信加密的DSP数字混沌电路，其特征在于:所述总线驱动电路主要由总线驱动芯片74LVTH16245构成。
【文档编号】H04L9/00GK204168305SQ201420707874
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】王玉静, 高华强, 张乐, 魏晶晶, 王建清, 吴鑫城, 陈雪松 申请人:哈尔滨理工大学