基于瑞薩M16C64A的離線加密編程器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、編程器是微型計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用中不可缺少的工具。隨著市場(chǎng)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的電子技術(shù)類公司致力于產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的研發(fā)，而將批量生產(chǎn)環(huán)節(jié)交由擁有大型設(shè)備和生產(chǎn)線的生產(chǎn)商，以此實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化分配。這種情況下，在MCU編程過(guò)程中必然會(huì)涉及到數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。為了滿足瑞薩M16C64A系列MCU應(yīng)用中的生產(chǎn)要求，本文針對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中MCU編程的安全問(wèn)題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款基于M16C64A的離線加密編程器。通過(guò)M16C64A標(biāo)準(zhǔn)串行輸入/輸出模式完成

2、脫離PC機(jī)對(duì)目標(biāo)MCU的快速編程，結(jié)合密鑰相加法和改進(jìn)的DES加密算法實(shí)現(xiàn)程序的加密存儲(chǔ)，并且利用限制編程次數(shù)的方法完善安全機(jī)制。
　　本文首先在明確編程器功能需求的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了M16C64A編程原理、串口通信技術(shù)、I2C接口技術(shù)以及DES加密算法。其次根據(jù)系統(tǒng)功能要求，提出了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)硬件部分采用M16C64A系列MCU的R5F364AEDFA作為中心處理器，主要部分包括MCU模塊、電源模塊、PC通信模塊、編程

3、接口模塊、存儲(chǔ)模塊、按鍵模塊和顯示模塊。系統(tǒng)軟件部分包括PC與編程器通信協(xié)議的設(shè)計(jì)、MCU控制程序和上位機(jī)程序。為保證數(shù)據(jù)通信雙方的有效通信，PC與編程器之間的通信協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)格式、傳輸方式、校驗(yàn)方式以及控制字符定義等做出了統(tǒng)一規(guī)定。主控MCU程序主要實(shí)現(xiàn)編程器與PC通信，數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)，編程次數(shù)控制以及解密數(shù)據(jù)編程目標(biāo)MCU等功能，其中數(shù)據(jù)加密采用數(shù)值相加的方法，對(duì)于相加關(guān)鍵字采用改進(jìn)的DES加密實(shí)現(xiàn)雙重加密，保證了存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的安全。上

4、位機(jī)程序主要完成解析HEX文件以及與編程器通信的工作，設(shè)計(jì)完成了上位機(jī)主要界面及其功能模塊，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互。
　　最后，對(duì)編程器進(jìn)行了實(shí)際功能測(cè)試，包括系統(tǒng)功能測(cè)試和系統(tǒng)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果均達(dá)到預(yù)期要求。通過(guò)對(duì)比編程文件加密前后的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了編程器加密存儲(chǔ)功能的成功實(shí)現(xiàn)，并且通過(guò)比較不同編程方法對(duì)同一文件編程的時(shí)間，驗(yàn)證了雙重加密方法有效平衡了數(shù)據(jù)加密與編程速度之間的矛盾。經(jīng)測(cè)試表明本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的編程器可以滿足M16C64A系列M