专利名称：基于PCI Express总线技术的加密卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子信息领域，特别涉及一种基于PCI E邓ress总线技术的加密 卡。
背景技术：
现有加密卡主要采用PCI总线的连接方式。PCI的英文全称为Peripheral Componentlnterconnect。即外部设备互联总线，是于1993年推出的PC局部总线标准。PCI 总线可以分为32位总线和64位总线两种，一般PC机使用32位PCI总线，传输带宽最高为 133MB/s (33MHz X 32bit/8)。服务器和高级工作站带有64位PCI总线。目前在64位总线 宽度下可达到突发(Burst)传输速率533MB/s，由于采用共享并行架构，PCI总线上的众多 问题逐步显露IRQ共享冲突，只能支持有限的IO套设备同步时钟数据传输受到信号失真 的限制，工作电压无法轻易降低，工作频率难以进一步，PCI总线已经接近了其性能的极限。 PCI Express接口标准是Intel、 AMD、 DELL、 IBM在内的20多家业界主导公司于 2001年开始起草的新技术规范，并在2002年完成。PCI E邓ress采用了目前业内流行的点 对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行结构，每个设备都有自己的 专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达 到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输， PCI E邓ress的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全 双工类似。 在我国的应用还处于刚刚起步阶段，主要应用在对数据处理带宽要求很高的图像 等多媒体处理领域，在加解密处理方面目前还没有发现应用。其主要特征是在物理传输层 的改进方面采用了全新的分散式传输协议，在高速传输下的数据被经过充分的排序以及优 化以确保传递到目标的完整性。在架构上，PCI E邓ress采用了信道的串行模式，以Link为 单位进行信道的计算，物理层支持Xl-X32。 PCI E邓ress架构的建立，相比起PCI总线具有更高的弹性以及更加合理地分配 带宽。以xl带宽模式为例，每个通道只需4根线即可实现调整数据传输，发送和接收数据的 信号线各一根，另外各一根独立的地线。实际上，在单通道PCI E邓ress总线接口插槽中是 18针而不是4针引脚，其余的14针都是通过4根芯线相互组合得到的。在PCI E邓ress的传 输机构上，两个设备之间通过串行连接，分别以2组线为一个单位，原始的PCI E邓ress连 接为单通道双工模式，2线用于发送，2线用于接收的四线传输，在这种基本的PCI E邓ress 连接单元上包含两个低电压、分离驱动的信号一个传送和一个接收。PCI E邓ress被定义 为7层的传输架构，Physical物理层是最底层最基本的传输层，主要负担起数据的拆分以 及信道的分配作用，随后，以保证信号在PCI E邓ress连接上顺利进行的Link连接层，会对 信号排序以及加上CRC校验码，其中的流控制协议会在传输终点的缓存有空闲的时候才会 将信号流发送给Transaetion传输层进行数据的发送，避免了数据的重新审核，有效地节 省了带宽。Transaction传输层主要是接受来自S/W软件层的读写要求，并向Link连接层 发出数据申请。至于S/W以及Config/OS这两个最表面的软件操作层则由操作系统以及使用软件的操作，实现操作员和硬件之间的交流作用。 PCI E邓ress最大的优点之一就是它的跨平台兼容性。现在的符合PCI 2. 3规 范的板卡将可以在低带宽的PCI E邓ress插槽上使用。采用了点到点的连接技术PCI Express在每个设备都有自己专用的连接，不需要向共享总线请求带宽。更加直白的说，PCI E邓ress的目标就是要实现芯片之间的I/0连接、扩展板卡(比如显卡、声卡)的连接，甚至 还能提供USB接口、 IEEE 1394接口的连接支持。
发明内容本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种基于PCI E邓ress总线
技术的加密卡，该加密卡主要用于数据加解密处理，利用PCI-E总线接口技术解决以往加
解密卡在数据处理过程中的带宽瓶颈，解决现有加解密产品所面临的带宽问题。 本实用新型可以通过如下措施达到 —种基于PCI-E总线技术的加密卡，包括 DSP主控芯片，用于控制系统内部各部分的工作； 专用密码算法芯片，依据专用加解密算法进行加解密算法； 物理噪声源芯片，主要为系统产生真的随机数； 存储器，为系统暂时存储数据； PCI-E接口芯片，实现系统各部分与主机板高速数据交换； 专用密码算法芯片、物理噪声源芯片、存储器及PCI-E接口芯片分别与DSP主控芯 片相连。 所述的加密卡与主机板的数据交换基于PCI-E总线技术。 本实用新型所述的主控芯片采用DSP芯片，实现数据的处理交换。 本实用新型所述的专用密码算法芯片为国家密码委指定的专用算法芯片。 本实用新型噪声源芯片为国家密码委指定的专用噪声源芯片。 本实用新型主要用于数据加解密处理，利用PCI-E总线接口技术解决以往加解密
卡在数据处理工程中的带宽瓶颈，解决现有加解密产品所面临的带宽问题，该种加解密卡
尤其适合对视频音频等多媒体数据的加解密处理，是本加解密卡的主要应用方向。
附图是本实用新型的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述 如附图所示，本发明基于PCI E邓ress总线技术的加密卡包括物理噪声源芯片
1、DSP主控芯片2及专用加解密芯片3、FLASH 4、RAM 5、 PCI-E接口芯片6。 物理噪声源芯片1与DSP主控芯片2相连产生随机数。FLASH 4与DSP主控芯
片2相连存放主控芯片程序。 DSP主控芯片2与专用密码芯片3相连DSP主控芯片2接收主机传送来的数据， 通过专用密码芯片进行加(解)密运算，把运算后的数据送回到DSP主控芯片2。 DSP主控芯片2通过双口 RAM暂时保存数据。 DSP主控芯片2与PCI-E接口芯片连接数据及操作命令的传输。 PC机通过PCI-E接口把数据传送到DSP主控芯片2上，进行专用密码算法的加解
密运算，再通过PCI-E接口返回到PC机中，实现数据的加解密。
权利要求一种基于PCI Express总线技术的加密卡，其特征是DSP主控芯片，用于控制系统内部各部分的工作；专用密码算法芯片，依据专用加解密算法进行加解密运算；物理噪声源芯片，主要为系统产生随机数；存储器，为系统暂时存储数据；PCI-E接口芯片，实现系统各部分与主机板高速数据交换；专用密码算法芯片、物理噪声源芯片、存储器及PCI-E接口芯片分别与DSP主控芯片相连。
2. 根据权利要求1所述的一种基于PCI E邓ress总线技术的加密卡，其特征在于所述的加密卡与主机板的数据交换基于PCI-E总线技术。
3. 根据权利要求l所述的一种基于PCI Express总线技术的加密卡，其特征在于所述的主控芯片采用DSP芯片，实现数据的处理交换。
专利摘要本实用新型公开了一种基于PCI Express总线技术的加密卡，包括DSP主控芯片、专用密码算法芯片、物理噪声源芯片、存储器，所述的加密卡与主机板的数据交换基于PCI-E总线技术，本实用新型主要用于数据加解密处理，利用PCI-E总线接口技术解决以往加解密卡在数据处理过程中的带宽瓶颈，实现加解密数据的高速处理，解决现有加解密产品所面临的带宽问题。该种加解密卡尤其适合对视频音频等多媒体数据的加解密处理，也是本加解密卡的主要应用方向。
文档编号G06F21/24GK201527654SQ20092016088
公开日2010年7月14日 申请日期2009年6月17日 优先权日2009年6月17日
发明者孔庆贺, 柳建, 连军政 申请人:山东渔翁信息技术股份有限公司