esam嵌入式安全保密模块用户指南

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1、ESAM嵌入式安全保密模块用户指南为了使SEED-DEC5502具有更好的保密措施，防止用户的软件被盗版，在SEED-DEC5502中采用握奇公司提供的ESAM嵌入式安全保密认证模块。该ESAM模块的硬件平台是西门子公司提供的SLE4480，它具有如下的特征：微处理器：8位保密控制器RAM：256字节EEPROM：8K，寿命为500.000次擦写时间：擦写1/2/4/8/16字节需要5.28/5.31/5.38/5.52/5.8毫秒数据保存时间：10年工作电压：2.7∽5.5V，缺省为5V工作电流：小

2、于10mA工作温度：-25∽+70摄氏度通信速率：9600bps通信协议：T=0(异步半双工字符传送)；t=1(异步半双工块传输)。默认为t=0命令报文数据域长度：小于178个字节本用户指南介绍了在SEED-DEC5502系统中利用ESAM卡成功实现版权保护的硬件设计和时序、安全保密实施方案、SCTools读写器使用、ESAM接口函数及DES和MAC算法实现函数。具体介绍如下：1．ESAM与DSP的连接和时序1.1ESAM卡的硬件设计SEED-DEC5502系统中ESAM卡的硬件设计如下图所示：RST

3、DEC5502KEYIOCLK硬件设计说明如下：其中RST由系SEED-DEC5502系统内的CPLD给出，VC5502可以通过EMIF来访问CPLD，使RST为高或低，完成复位的过程。VC5502的UART在CPLD的控制下完成数据的双向传送。其过程如下：1、SYSCNTL1的UARTSEL位置1。使VC5502的UART指向ESAM卡。2、将SYSCNTL2的KEYEN位置1，使VC5502的串口与ESAM相连接。3、当通过UART读ESAM卡时，将KEYDIR置高。4、当通过UART写ESAM卡

4、时，将KEYDIR置低。CLK是由SCY22381给出，其频率为3.57MHz。1.2ESAM卡的时序说明一、ESAM卡的上电复位时序1、冷复位按照图1所示，在Ta时间对CLK加时钟信号。I/O线路应在时钟信号加于CLK的200个时钟周期(ta)内被卡置于状态Z(ta时间在Ta之后)。时钟加于CLK后，保持RST为状态L，至少400周期(tb)内卡复位(tb在Ta之后)。VCCVPPtbRSTCLKtatc未定义I/OTa应答ta≤200/f400/fTb≤tb400/f≤tc≤40000/f图1激活

5、和冷复位在时间Tb,RST被置于状态H。I/O上的应答应在RST上信号的上升沿之后的400~40000个时钟周期(tc)内开始(tc在Tb之后)。在RST处于状态H的情况下，如果应答信号在40000个时钟周期内仍未开始，RST上的信号将返回到状态L，且电路被接口设备释放。注：1、假定卡的内部状态在冷复位前不定,这样卡的设计必须避免不适当的操作。2、卡的复位可以由接口设备在任意时间随意启动。2、热复位按照图2所示,当VCC和CLK保持稳定时，接口设备置RST为状态L至少400时钟周期(时间te)后，接口

6、设备启动热复位。VCCVPPteRSTCLKtdtf未定义TcTd应答I/Otd≤200/f400/f≤te400/f≤tf≤40000/f图2热启动在时间Td,RST置于状态H。I/O的应答在RST上信号上升沿之后的400～40000个时钟周期(tf)之前开始(时间tf在Td之后)。在RST处于状态H时，如果应答信号未在40000个周期之后开始，RST上的信号将返回状态L，且电路接口设备释放。3、本设计ESAM复位时序的实现首先通过设置系统控制寄存器2(SYSCNTL2)的KEY_RST位为0，并且

7、将系统控制寄存器1(SYSCNTL1)的keyen位设为1，keydir位设为0。此时VC5502的片上UART连接到ESAM卡上，并且ESAM卡的I/O端设为输出，准备从ESAM卡接收复位应答信号；然后通过一个延时程序延时大约600个时钟周期，满足复位时序的要求(复位时序要求至少是400个时钟周期)；当延时结束时，将系统控制寄存器2(SYSCNTL2)的KEY_RST位设为1，脱离复位状态；最后把VC5502的片上UART设为等待接收方式，即当UART的线状态寄存器的数据就绪位DR为1时，接收数据，

8、否则等待，这样直到接收到指定接收的数据个数为止。二、ESAM卡的发送和接收时序ESAM卡支持两种通信协议：T=0，异步半双工字符传输协议；T=1，异步半双工块传输协议。默认的是T=0协议，波特率是9600bps，偶校验方式。可以通过读ESAM复位后所取得的反馈信息来判断目前ESAM使用的是那个通信协议，如果使用T=1协议，可以通过读写器将T=1协议改为T=0协议。鉴于上述考虑，本指南中的所有ESAM接口函数都是基于T=0协议设计，并不支持T=1协议。1、