本文關(guān)鍵詞：基于瑞薩M16C64A的離線加密編程器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：編程器是微型計(jì)算機(jī)開發(fā)與應(yīng)用中不可缺少的工具。隨著市場的不斷發(fā)展,越來越多的電子技術(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編程過程中必然會涉及到數(shù)據(jù)安全問題。為了滿足瑞薩M16C64A系列MCU應(yīng)用中的生產(chǎn)要求,本文針對產(chǎn)品生產(chǎn)過程中MCU編程的安全問題,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了-款基于M16C64A的離線加密編程器。通過M16C64A標(biāo)準(zhǔn)串行輸入／輸出模式完成脫離PC機(jī)對目標(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,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)、12C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、編程接口模塊、存儲模塊、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,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,保證了存儲器中數(shù)據(jù)的安全。上位機(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,對編程器進(jìn)行了實(shí)際功能測試,包括系統(tǒng)功能測試和系統(tǒng)性能測試,測試結(jié)果均達(dá)到預(yù)期要求。通過對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功能的成功實(shí)現(xiàn),并且通過比較不同編程方法對同一文件編程的時間,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)測試表明本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的編程器可以滿足M16C64A系列MCU產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的編程要求,并且可限制離線編程的次數(shù)以及加密下載自PC機(jī)的程序文件,提高了數(shù)據(jù)的安全性。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP368.1
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本文編號：1256352