CN108763114A - 一种基于PCIe104接口的密码卡及其工作方法 - Google Patents

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周方
王艳婷
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李鹏德
肖伟钧
朱剑
刘锋婷
段若庭
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Abstract

本发明公开了一种基于PCIe104接口的密码卡及其工作方法。包括主处理器、存储模块、算法芯片模块、PCIe104接口；所述主处理器包括FPGA模块、CPLD模块，所述FPGA模块与CPLD模块间、CPLD模块与存储模块间分别通过高速总线进行互连，所述FPGA模块的通信信号输入输出端与PCIe104接口的通信信号输出输入端连接，所述算法芯片模块通过数据总线与FPGA模块连接，所述PCIe104接口与外部服务器通过扣板固定并用螺丝锁固方式连接。本发明通过扣板及螺丝锁固等方式与外部服务器连接，提高系统稳定性，节省安装空间。CPLD模块将存储模块中数据调用处理后再跟FPGA通信，实现配置加速，降低了系统间延迟，提高了系统响应速度。

Description

一种基于PCIe104接口的密码卡及其工作方法
技术领域：
本发明属于汽车空调技术领域，特别涉及一种基于PCIe104接口的密码卡及其工作方法。
背景技术：
近年来，计算机网络迅速发展，人类社会已经进入到了互联网时代。基于这一基础，电子邮件、个人通信、网上支付、网络办公、网上审批、电子商务等信息服务被广泛应用。互联网成为了政府、企业和个人办公通信的理想平台。随着网络技术的发展，网络上的信息安全及可靠传输已成为国家及社会的关注焦点。对于一些关键行业，国家要求必须使用硬件加密设备，密钥必须保存在硬件载体上，不能出现在系统内存中。因此密码卡也成为网络和信息安全等领域一个十分重要的部件。现有市场上的密码卡一般为PCI或者PCIe的接口，采用的插卡方式多为传统的90°竖插或者180°平插方式，这种连接方式在一定程度上占用空间比较大；并且在稳定性上存在一些问题，比如，容易从卡槽脱落，金手指容易氧化。这将导致数据传输延迟、响应速度慢等的问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种基于PCIe104接口的密码卡及其工作方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于PCIe104接口的密码卡，包括：主处理器、存储模块、算法芯片模块、PCIe104接口；所述主处理器包括FPGA模块、CPLD模块，所述FPGA模块与CPLD模块间、CPLD模块与存储模块间分别通过高速总线进行互连，所述FPGA模块的通信信号输入输出端与PCIe104接口的通信信号输出输入端连接，所述算法芯片模块通过数据总线与FPGA模块连接，所述PCIe104接口与外部服务器通过扣板固定并用螺丝锁固方式连接。
优选地，技术方案中，FPGA模块与PCIe104接口间通过PCIe2.0信号传输数据。
优选地，技术方案中，存储模块采用Parallel NOR FLASH存储器。
优选地，技术方案中，算法芯片模块包括算法芯片、随机数生成器，所述算法芯片、随机数生成器分别通过数据总线与FPGA模块连接。
一种基于PCIe104接口的密码卡的工作方法，其步骤为：
(1)PCIe104接口通过PCIe2.0信号接收外部服务器数据；
(2)FPGA模块通过PCIe2.0信号接收PCIe104接口传输的数据；
(3)FPGA模块通过高速总线将数据传输至CPLD模块；
(4)CPLD模块将Parallel NOR FLASH中的数据进行调用处理后发送FPGA模块；
(5)FPGA模块接收CPLD模块处理后的数据并将数据送入算法芯片、随机数生成器加密。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
PCIe104接口通过扣板及螺丝锁固等方式与外部服务器连接，提高系统稳定性，节省安装空间。CPLD模块将存储模块中数据调用处理后再跟FPGA通信，实现配置加速，降低了系统间延迟，提高了系统响应速度。
附图说明：
图1为本发明基于PCIe104接口的密码卡的结构原理图；
图2为本发明基于PCIe104接口的密码卡的工作流程示意图；
附图标记为：1-FPGA模块、2-CPLD模块、3-存储模块、4-算法芯片、5-随机数生成器、6-PCIe104接口。
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，一种基于PCIe104接口的密码卡，包括：主处理器、存储模块3、算法芯片模块、PCIe104接口6；所述主处理器包括FPGA模块1、CPLD模块2，所述FPGA模块1与CPLD模块2间、CPLD模块2与存储模块3间分别通过高速总线进行互连，所述FPGA模块1的通信信号输入输出端与PCIe104接口6的通信信号输出输入端连接，通过PCIe2.0信号传输数据，所述存储模块3采用Parallel NOR FLASH存储器，所述算法芯片模块包括算法芯片4、随机数生成器5，所述算法芯片4、随机数生成器5分别通过数据总线与FPGA模块1连接，所述PCIe104接口6与外部服务器通过扣板固定并用螺丝锁固方式连接，比传统的插卡方式更稳固、可靠、并节省了空间。
如图2所示，一种基于PCIe104接口的密码卡的工作方法，其步骤为：
(1)PCIe104接口通过PCIe2.0信号接收外部服务器数据；
(2)FPGA模块通过PCIe2.0信号接收PCIe104接口传输的数据；
(3)FPGA模块通过高速总线将数据传输至CPLD模块；
(4)CPLD模块将Parallel NOR FLASH中的数据进行调用处理后发送FPGA模块；
(5)FPGA模块接收CPLD模块处理后的数据并将数据送入算法芯片、随机数生成器加密。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种基于PCIe104接口的密码卡，其特征在于：包括主处理器、存储模块、算法芯片模块、PCIe104接口；所述主处理器包括FPGA模块、CPLD模块，所述FPGA模块与CPLD模块间、CPLD模块与存储模块间分别通过高速总线进行互连，所述FPGA模块的通信信号输入输出端与PCIe104接口的通信信号输出输入端连接，所述算法芯片模块通过数据总线与FPGA模块连接，所述PCIe104接口与外部服务器通过扣板固定并用螺丝锁固方式连接。
2.根据权利要求1所述的基于PCIe104接口的密码卡，其特征在于：所述FPGA模块与PCIe104接口间通过PCIe2.0信号传输数据。
3.根据权利要求1所述的基于PCIe104接口的密码卡，其特征在于：所述存储模块采用Parallel NOR FLASH存储器。
4.根据权利要求1所述的基于PCIe104接口的密码卡，其特征在于：所述算法芯片模块包括算法芯片、随机数生成器，所述算法芯片、随机数生成器分别通过数据总线与FPGA模块连接。
5.一种基于PCIe104接口的密码卡的工作方法，其步骤为：
(1)PCIe104接口通过PCIe2.0信号接收外部服务器数据；
(2)FPGA模块通过PCIe2.0信号接收PCIe104接口传输的数据；
(3)FPGA模块通过高速总线将数据传输至CPLD模块；
(4)CPLD模块将Parallel NOR FLASH中的数据进行调用处理后发送FPGA模块；
(5)FPGA模块接收CPLD模块处理后的数据并将数据送入算法芯片、随机数生成器加密。
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