MAXQ1103破坏性复位诊断程序

时间：2010-12-23 05:42:56

关键字：加密寄存器向量 SRS

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[导读]MAXQ1103破坏性复位诊断程序

摘要：MAXQ1103是一款安全微控制器，当任何一个篡改检测输入被触发时，将立即擦除敏感数据。经过破坏性复位，恢复向量允许运行诊断程序，执行所需要的记录或自毁事件通报等操作。本应用笔记介绍了利用Rowley CrossWorks C编译器编写诊断程序的相关内容。

引言

MAXQ1103安全微控制器具有很多重要功能，能够防止物理篡改事件并保护有价值的数据。破坏性复位数据源(DRS)是这些功能中关键的一个，DRS允许多个自毁输入(SDI)立即擦除程序和数据密匙以及内部静态RAM的内容。如果应用程序存储在内部程序闪存的加密区内，擦除程序密钥后将使微控制器处于无效状态。

早期的Maxim产品，例如：DS5250，集成了DRS功能。而MAXQ1103能够在破坏性复位之后执行未经加密的诊断程序。这个诊断程序可以执行任何内部未经加密的程序，不需要访问外部存储器总线(该总线在重新上电复位之前处于禁止状态)。

例如，诊断程序可以用于系统维护告警，通过一个调制解调器向控制中心报告“运行故障”，提示用户系统发生问题。该程序可以执行擦除功能并可重新编程内部闪存。

DRS诊断程序配置

DRS诊断程序由DIAE的DRSRS寄存器位使能，DRSRS寄存器位DIAS[3:0]指定程序代码的位置，确定SDI清零后微控制器的向量映射位置。如果诊断向量的地址指针指向加密存储区，微控制器ROM在复位后将简单地中断处理器操作，这是DIAE=0时的默认状态(没有使能诊断程序)。

可以在正常运行程序的任何时间写入DRSRS寄存器，这个寄存器还将保留破坏性复位源的指示标志，这些标志可供诊断程序使用或记录到非易失存储器。

应用举例：加密时钟

为了演示MAXQ1103的DRS诊断程序，采用Rowley CrossWorks编译器编写了一段C语言小程序。该程序利用MAXQ1103评估板(Rev D)构建一个简单的实时时钟(RTC)。

日期和时间持续显示在评估板的LCD上，每秒钟更新一次。利用评估板数字键盘上的ENT键，用户可直接设置日期和时间；指针自动跟着日期和时间字段刷新，图1给出了一个简单的示例。

如果任意一个SDI输入引脚拉高(至VDDIO)并随后释放，微控制器将执行一次破坏性复位。这一复位动作会擦除程序密钥，主程序将停止运行。此时，LCD会显示一个信息，指示发生了DRS，DRSRS寄存器内容将被显示到显示器上，见图2。

DRSRS寄存器的标志指示导致破坏性复位的SDI源。另外，最近一次DRS的时间和日期将被显示在LCD上。这项功能并非DRS诊断程序严格要求的部分，但DRS记录器所捕获的SDI触发时刻的RTS (RTC秒计数器)寄存器值的确为DRS诊断程序的关键。

详细说明

RTC“主程序”的源代码非常简单，本应用笔记将不再详述，但这个源程序很重要，可能作为RTC例程被重复使用。这部分代码储存在CODE存储器段，始于程序存储器地址0x000600。MAXQ30_Target.js包含预装载程序命令，使能带有PMAC和PMSZ寄存器的64k字加密区域，该区域采用3DES加密，存储CODE程序。

为了执行DRS恢复向量，必须保留一定的空间不被主程序使用。MAXQ1103.xml文件中声明一个存储器段，始于0x3C600，长度为16k字，声明存储器段名为RESERVE。由此，我们可以使用Rowley汇编指示CSEG RECOVERY在适当地址存放我们的DRS诊断程序，该地址由DRSRS寄存器的DIAS[3:0]位指定。

函数enable_drs_diag()在DRSRS寄存器写入0x00001E01值。这个数值能够使能诊断向量，选择0x3C600诊断向量位置。

发生破坏性复位后(例如，导致自毁的输入状态已解除)，DRS诊断程序将被ROM调用。这个程序不会调用任何位于加密区(由PMAC/PMSZ定义)的程序，程序须避开加密区，否则会导致所不希望的系统操作。

恢复程序包含在drs.asm文件内，说明存储在RECOVERY区域的CSEG的使用。

诊断向量可能调用内部程序存储器中未经加密的C程序，程序调用之前必须安装C运行环境，请参考Rowley编译器的crt0.asm文件决定需要安装的内容。