哪些技巧可助選擇一款安全微控制器?微控制器、微處理器有何區(qū)別
在這篇文章中,小編將為大家?guī)?a href="/tags/微控制器" target="_blank">微控制器的相關(guān)報道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、選擇安全微控制器的7個技巧
技巧1 – 包括一個真隨機數(shù)生成器 (TRNG)
許多加密和通信過程要求開發(fā)人員包含一個隨機數(shù)作為加密的初始向量。過去,開發(fā)人員依靠偽隨機數(shù)和其他技術(shù)來生成這些值。擁有 TRNG 有助于開發(fā)人員消除生成隨機數(shù)的復(fù)雜方法,并利用快速、高效且可以提供真正隨機數(shù)的硬件。
技巧2 – 使用加密加速器(AES、SHA 等)
在資源受限的設(shè)備上運行加密軟件庫可能是極其密集的處理。尋找包含硬件加密加速器的微控制器有幾個優(yōu)點,例如加速加密和解密以及減少代碼空間。如果你要為實時微控制器增加安全性,加密加速器是必須的。
技巧3 – 考慮用于Cortex-M的Arm TrustZone
Arm TrustZone是Cortex-M23和Cortex-M33處理器中包含的一項新硬件功能(實時處理器的新功能)。TrustZone 幫助嵌入式開發(fā)人員將他們的軟件分為安全和非安全世界,TrustZone 可用于創(chuàng)建信任根、安全更新、安全啟動以及許多其他用例,TrustZone 本質(zhì)上為安全處理創(chuàng)建了內(nèi)部防火墻。
技巧4 – 利用安全的內(nèi)部存儲
安全的微控制器需要包括安全的內(nèi)部存儲,內(nèi)部存儲用于存儲公鑰和私鑰,并確保不應(yīng)該使用它們的應(yīng)用程序組件無法訪問關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)。
技巧5 – 不要跳過內(nèi)存保護單元 (MPU)
內(nèi)存保護單元可用于隔離線程并使它們在自己的內(nèi)存空間中運行,如果一個線程試圖訪問它自己空間之外的內(nèi)存位置,或者另一個線程試圖訪問它的空間,則會拋出異常,擁有 MCU 來保護內(nèi)存可以確保惡意代碼無法訪問系統(tǒng)。
技巧6 – 檢查MCU是否已準備好安全元件
安全元素對于有興趣創(chuàng)建安全設(shè)備的嵌入式開發(fā)人員非常有用。確保安全元件已集成到處理器中,或者可以輕松地將安全元件添加到系統(tǒng)中。
技巧7 – 查看可用的安全庫
到目前為止,我們已經(jīng)了解了我們希望在微控制器中包含的幾個不同的硬件功能。我們還需要確保使用精美的安全微控制器,有軟件可以運行所有安全功能,這意味著對于選定的安全處理器,請確保有安全啟動庫、安全固件更新庫和其他可用的加密庫。
二、微處理器和微控制器的區(qū)別
微處理器和微控制器的區(qū)別表現(xiàn)在硬件結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域2個方面:
(1)硬件結(jié)構(gòu)
微處理器是一個單芯片CPU,而微控制器則在一塊集成電路芯片中集成了CPU和其他電路,構(gòu)成了一個完整的微型計算機系統(tǒng)。除了CPU,微控制器還包括RAM、ROM、一個串行接口、一個并行接口,計時器和中斷調(diào)度電路。這些都集成在一塊集成電路上。雖然片上RAM的容量比普通微型計算機系統(tǒng)還要小,但是這并未限制微控制器的使用。在后面可以了解到,微控制器的應(yīng)用范圍非常廣泛。
微控制器的一個重要的特征是內(nèi)建的中斷系統(tǒng)。作為面向控制的設(shè)備,微控制器經(jīng)常要實時響應(yīng)外界的激勵(中斷)。微控制器必須執(zhí)行快速上下文切換,掛起一個進程去執(zhí)行另一個進程以響應(yīng)一個“事件”。例如,打開微波爐的門就是一個事件,在基于微控制器的產(chǎn)品中這個事件將觸發(fā)一個中斷。微處理器也能擁有強大的中斷功能,但是通常需要外部元件的配合,而微控制器在片上集成了所有處理中斷必需的電路。
(2)應(yīng)用領(lǐng)域
微處理器通常作為微型計算機系統(tǒng)中的CPU使用。其設(shè)計正是針對這樣的應(yīng)用,這也是微處理器的優(yōu)勢所在。然而,微控制器通常用于面向控制的應(yīng)用。其系統(tǒng)設(shè)計追求小型化,盡可能減少元器件數(shù)量。在過去,這些應(yīng)用通常需要用數(shù)十個甚至數(shù)百個數(shù)字集成電路來實現(xiàn)。使用微控制器可以減少元器件的使用數(shù)量,只需一個微控制器、少量的外部元件和存儲在ROM中的控制程序就能夠?qū)崿F(xiàn)同樣的功能。微控制器適用于那些以極少的元件實現(xiàn)對輸入/輸出設(shè)備進行控制的場合,而微處理器適用于計算機系統(tǒng)中進行信息處理。
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