Дипломная работа: Устройство аппаратного шифрования данных с интерфейсом USB

Характеристики микроконтроллера [2]:

·  Содержит ядро процессора ARM7TDMI® ARM® Thumb® ;

·  Высокопроизводительная 32-разр. RISC-архитектура;

·  Обширный набор 16-разр. инструкций;

·  Лидер по соотношению производительность/энергопотребление;

·  Встроенное ядро внутрисхемной эмуляции с отладочным коммуникационным каналом;

·  Внутренняя высокоскоростная флэш-память размером 64 кбайт и организацией 512 страниц по 128 байт в каждой

-   Однотактный доступ при частотах до 30 МГц. Упреждающий буфер оптимизирует выполнение Thumb-инструкций при максимальном быстродействии;

-   Время программирования страниц: 4 мс, в т.ч. автоматическое стирание страницы; время полного стирания: 10 мс;

-   10,000 циклов записи, 10-летний срок хранения данных, функции защиты секторов, бит защиты флэш-памяти;

-   Интерфейс быстрого программирования флэш-памяти для серийного производства;

-   16 кбайт внутреннего высокоскоростного СОЗУ, однотактный доступ при максимальном быстродействии;

·  Контроллер памяти (MC)

-   Встроенный контроллер флэш-памяти, определение некорректного доступа и формирование статуса ошибки;

·  Контроллер сброса (RSTC)

-   Состоит из схемы сброса при подаче питания и схемы детектора снижения напряжения питания с откалиброванным в заводских условиях порогом;

-   Выполняет обработку внешнего сигнала сброса и формирует информацию об источнике сброса;

·  Тактовый генератор (CKGR)

-   Маломощный RC-генератор, встроенный генератор частот от 3 до 20 МГц;

-   Одна схема ФАПЧ;

·  Контроллер управления энергопотреблением (PMC)

-   Возможность программной оптимизации энергопотребления, в т.ч. с использованием режимов пониженного быстродействия (Slow Clock), возможно снижение частоты до 500 Гц) и режим холостого хода (Idle);

-   Три программируемых внешних тактовых сигнала;

·  Усовершенствованный контроллер прерываний (AIC)

-   Индивидуальное маскирование, восемь уровней приоритетов, векторизованные источники прерываний;

-   Два внешних источника прерывания + один внешний источник прерывания с быстрым реагированием, защита от ложных прерываний;

·  Блок отладки (DBGU);

-   2-пров. УАПП + поддержка прерывания по отладочному коммуникационному каналу, программируемое предотвращение доступа со стороны внутрисхемного эмулятора;

·  Интервальный таймер (PIT);

-   20-разр. программируемый счетчик + 12 разр. счетчик интервалов;

·  Сторожевой таймер (WDT)

-   12-разр. программируемый счетчик с защитой ключом;

-   Выполняет сброс или генерирует запрос на прерывание системы;

-   Счетчик может быть остановлен, когда процессор находится в состоянии отладки или в режиме холостого хода;

·  Таймер реального времени (RTT)

-   32-разр. циклический счетчик с сигнализатором;

-   Работает от внутреннего RC-генератора;

·  Один контроллер параллельного ввода/вывода (PIOA)

-   42 программируемые линии ввода-вывода, мультиплексированные с двумя встроенными периферийными модулями;

-   Возможность генерации прерывания по изменению на входе любой линии ввода-вывода;

-   Индивидуально программируемые открытый сток, подтягивающий резистор и синхронизированный выход;

-   11 канальный контроллер периферийных данных (PDC);

-   Один полноскоростной контроллер USB 2.0 (12 Мбит/сек), режим устройства;

-   Встроенный трансивер, встроенные конфигурируемые буферы FIFO емкостью 328 байт каждый;

-   Один синхронный последовательный контроллер (SSC);

-   Отдельные синхронизация и сигналы синхронизации кадра у каждого приемника и передатчика;

-   Поддержка аналогового интерфейса I2S, поддержка временного уплотнения;

-   Возможность высокоскоростной непрерывной передачи потока данных в 32-разр. формате;

·  Два универсальных синхронных/асинхронных приемопередатчика (УСАПП)

-   Раздельные генераторы скорости связи, инфракрасная модуляция/демодуляция (IrDA);

-   Поддержка смарт-карт ISO7816 T0/T1, аппаратное подтверждение связи, поддержка RS485;

-   Полный интерфейс модема на УСАПП1;

·  Последовательный периферийный интерфейс SPI с режимами ведущий/подчиненный

-   Программируемая длина данных от 8 до 16 бит, четыре внешних выхода выбора микросхем;

-   Один трехканальный 16-разр. таймер-счетчик (TC);

-   Три внешних тактовых входа, две линии универсального ввода-вывода на каждый канал;

-   Два ШИМ-генератора, режим захвата и генерации импульсов, возможность реверсирования счета;

-   Один четырехканальный 16-разр. ШИМ-контроллер (PWMC);

-   Один двухпроводной интерфейс (TWI);

-   Работает только в режиме ведущего, поддерживаются все двухпроводные ЭСППЗУ фирмы Atmel;

·  Один 8-канальный 10-разр. аналогово-цифровой преобразователь, четыре канала мультиплексированы с линиями цифрового ввода-вывода;

·  Граничное сканирование всех цифровых линий в соответствии со стандартом IEEE 1149.1 через интерфейс JTAG;

·  Линии ввода-вывода совместимы 5В уровнями и обладают повышенной нагрузочной способностью, до 16 мА каждая;

·  Источники питания

-   Встроенный стабилизатор напряжения 1,8 В с нагрузочной способностью до 100 мА для питания ядра и внешних компонентов;

-   Напряжение питания ввода-вывода VDDIO = 1,8В или 3,3В, отдельное питание флэш-памяти VDDFLASH = 3,3В;

-   Напряжение питания ядра VDDCORE = 1,8В (с детектором понижения напряжения);

-   Напряжение питании аналоговой схемы VDDANA = 3,3В;

·  Статическая работа на частотах до 55 МГц при наихудших условиях работы: напряжение питания 1,65 В, температура 85°С.

2.1.2  Выбор стабилизатора напряжения

Согласно техническому заданию размеры устройства не должны превышать 55х30х15 мм. Из этого следует, что стабилизатор нужно выбирать в миниатюрном корпусе. Немаловажный параметр стабилизатора – падение напряжения на нем. Чем оно меньше - тем лучше. Важным критерием является цена устройства.

На украинском рынке представлены такие стабилизаторы напряжения: LM1117, IRU1117, MC33269.

Выберем один из них по матрице параметров (Таблица 2.2).

Таблица 2.2 – Параметры стабилизаторов напряжения

1)  ;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14