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D P发与应用 S开文章编号： 0 - 5 020 )1 2 0 2- 3 1 8 0 7 (0 70— - 2 0 0 0 -

中文核心期刊《微计算机信息》嵌入式与S C20年第2卷第 1期 ( O) 7 0 3 - 2

基于客户软件的 US B加密设计 I pl m nt to i nt ba e USB m e e a i n ofa Cl e - s d Enc y i s e r pton Sy t m

(京息程学王继东陈钟荣南信工大 )W ANG I J DONG CHE ZHONGRONG N

摘要：文介绍了 D P芯片 T 3 0 F 4 7和 U B接口芯片 IP 5 1的性能特点以及加密系统的构建，针对系统软件设计本 S MS 2 L 2 0 S S 18并

和驱动程序开发做了相关分析，实现了基于客户软件的 U B加密系统的开发设计。 S关键： S; P[件；备驱动程序 U B DS;]设文献标识码： B中图分类号： 6; P3 9 TP3 8T 0

Ab ta tB s d o h n rd c in o e f au e fTMS 2 L 2 0 n S 5 a d t e c mp st n o n e c y t n s se a DS sr c: a e n t e i to u t ft e tr s o o h 3 0 F 4 7 a d I P1 8, n h o o i o f a n r p i y tm, P 1 i o a d U B s l t n f r cin—b s d e cy t n i r p s d wi i h s p p r w t h ot r e in a d d vc r e en n lz d n S ou i o l t a e n r p i s p o o e t n t i a e h t e sf o e— o h i wa e d s n e ie d i r b ig a a y e . g vKe r sUS DS f m wa ed v c r v r y wo d: B, P, r i r, e ie d ie

1引言现代社会步人数字信息化高度发达的时代，算机和网络计遍及社会的每个角落 .息安全和知识产权不可侵犯也提到了信一

串行通信接口 (C )块。 S I模

1串行外设 (e)口模块。 6位 s1接基于锁相环的时钟发生器。

基于 T S2C X S M 30 2 X D P的 C U核 .证 T 3

0 F 4 7代 P保 MS 2 L 2 0

个新的高度，何保证数据信息的安全和软件知识产权成了如传统的数据加密方案采用单片机+ P A F e r. F G fil P o d

码和 T 3 0 2 X系列其他的芯片代码相兼容。 MS2 C X支持 Cc+级语言编程，过其配备的高效 C编译器，/+高通在提高编程效率的同时也提高了程序的可维护性和可移植性，大

信息技术领域关心的热点问题。

ga mal G t A ry式，然价格低廉，是速度慢且保密大地缩短了开发周期。 rm be ae r ) a模虽但 性差。而随着数字信号处理 f S】 D P技术及通用串行总线 fS ) U B接 2 S . U B接口芯片 2口技术的成熟， D P技术应用于数据处理，以较大地提高将 S可数据处理速度。U B的快速传输和即插即用性能极大地方便了 S 用户，独有的优越性正在取得越来越广泛的应用。本文介绍其一

U B接口芯片有两个基本功能：是与上位机通讯；是提 S一二供对外围电路 C U的接口。现有的支持 U B协议的接口芯片 P S大致可分为两类：一类为内部集成了微控制器；另一类则只提供 对外围电路访问的读写接口。此类接口芯片使用计算能力更强的微控制器，理较复杂的加密算法更加方便，合于加密系统处适的设计。本系统采用 P ip公司的 I P 5 1片。 hl s i S 18芯

种基于 D P微处理器和 U B .口设备的客户软件加密系 S S 20接

统。采用的芯片为 T 30 F 4 7和 IP 5 1 MS 2 L 20 S 1 8。文章安排如下： 第 2节介绍系统的硬件设计，点描述了本系统的硬件结构；重第3节叙述了系统的软件设计，括 D P软件设计、 S包 S U B软件设计

IP 5 1要接外部微控制器或微处理器对它进行控制， S 18需 支持与大多数 MC U和 D P的连接。它与外部微控制器，处理 S微器的通信是通过一个高速的通用并行接口来实现的。内部继承了串行接口引擎 (I )PE 8 B容量的多结构的 FF存储器、 SE、I、K IO数据收发器和 5到 3的内

置电压调整器。I P 5 1内置了 7 V V S 18

和设备驱动程序设计。最后给出总结并指出今后改进方向。

2 S加密的硬件设计 U B21 s . D P及存储器

T S 2 L 20 A是 1公司开发的 l定点 D P M 30 F 4 7 1 6位 S,采用 C S工艺制造，作频率为 4 MH。令周期为 2 n,片内 MO工 0 z指 5s其

个 I端点、 N 7个 O T端点和一个固定的控制 I/U U NO T端点，端

点采用双缓冲配置增加了数据吞吐量并轻松实现实时数据传集成了丰富的资源，支持在线编程，常便于开发设计，价格输。集成了 P L的 1MH的晶体振荡器，具有良好的 E特非且 L 2 z MI低廉，已经进入了传统单片机所占据的领域。 性。 T S 2 L 20 M 30 F 4 7芯片具有以下特点： 片内有高达 3 K字节的 Fah程序存储器，达 l K字节 2 ls高 _ 5字节的单 1 R M(A A。 3 A S R M1 两个事件管理器模块 E A和 E B. V V每个都包括 2个 1 6位通用定时器，个 1位脉宽调制 (WM通道，们能够实现三相 8 6 P )他 IP 5 1外部接口有通用处理器和断开总线模式两种方 S 18的式。种实现 U B接口的标准组件使得使用者可以在各种不同这 S有的结构和减少固件上的投资缩短了开发时间、减少了开发风

的数据存储器和程序 R M,4 A 54字节双 1 R 3 AM(A AM) 2 类型的微控制器中选择出一种最合适的微控制器。通过使用已 DR和 K险和费用。而用最快捷的方法实现了最经济的 U B外设的解从 S决方案。 IP 5 1具有的低挂起功耗还可以满足 A P( ) S 18所 C Im、 t O N W( ) U B电源管理的要求。外， P 5 1内部还集成 nO t和 S m此 I 18 S了许多特性，括 Sf o nc(、频晶体振荡器和集成的终包 ot n etm)低 C t止寄存器，有这些特性都为系统大大地节约了成本，时使强所同

反相器，制 P控 WM的对称和非对称波形。 l 6路 l 0位 MD转换器，小转换时间为 5 O s最 0n。王继东：士研究生硕

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