引言

MAXQ1103是Maxim集成產(chǎn)品公司的新一代安全微控制器，設(shè)計(jì)用于金融終端。它運(yùn)行16位指令，提供一個(gè)32位數(shù)據(jù)通道。微控制器在一個(gè)機(jī)器周期中執(zhí)行完成指令，是性能非常高的RISC機(jī)。MAXQ1103還具有很多重要的安全特性，包括：

支持DES、3DES、SHA-1、SHA-224、SHA-256、RSA、DSA和ECDSA的密碼加速器

真正的硬件隨機(jī)數(shù)發(fā)生器

1KB低泄漏電池備電NVSRAM

與外部電路連接的7個(gè)防篡改探測(cè)輸入

環(huán)境傳感器，例如溫度和電壓超范圍探測(cè)器

評(píng)估(EV)套件是安全應(yīng)用原型開(kāi)發(fā)的理想平臺(tái)。套件提供兩個(gè)串口，兩個(gè)智能卡插槽(一個(gè)全尺寸，一個(gè)SIM卡)，一個(gè)USB連接器，一個(gè)LCD屏，一個(gè)16按鍵鍵盤(pán)以及原型區(qū)。

設(shè)置MAXQ1103評(píng)估套件

評(píng)估套件如圖1所示。需要采用下面列出的硬件元件來(lái)完成本應(yīng)用筆記所討論的工作：

MAXQ1103評(píng)估套件電路板

JTAG電路板

JTAG電纜(連接MAXQ1103評(píng)估套件電路板和JTAG電路板)

9針串行電纜

穩(wěn)壓電源(5V、±5%、300mA、中心正極)

詳細(xì)電路圖(PDF,14.4MB)
圖1.MAXQ1103評(píng)估套件

評(píng)估套件電路板和JTAG電路板都有很多跳線需要進(jìn)行配置。如果需要了解跳線及其功能的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考各自的數(shù)據(jù)手冊(cè)。對(duì)于本應(yīng)用筆記，請(qǐng)按照以下要求來(lái)配置跳線：

在MAXQ1103評(píng)估套件電路板上，短接跳線JU1，連接JU5上面的兩個(gè)引腳(最靠近JU5標(biāo)簽的兩個(gè)引腳)?，F(xiàn)在，所有其他跳線應(yīng)打開(kāi)。如果，JU6到JU18的所有跳線都短接，那就OK。這是智能卡通信需要的配置，本應(yīng)用筆記不涉及。

在JTAG電路板，短接JH1和JH2，打開(kāi)JH3。

在JTAG電路板和MAXQ1103套件電路板之間連接JTAG電纜。在JTAG電路板上，紅色電纜應(yīng)連接至標(biāo)有引腳1和引腳2的一側(cè)，以及MAXQ1103套件電路板的TCK-GND一側(cè)。

注意，在早期的MAXQ1103評(píng)估套件中，MAXQ1103IC可能采用了插槽。如果是這樣，把MAXQ1103插入到IC標(biāo)記向下的插槽中(無(wú)鉛指示符“+”應(yīng)在右上側(cè))。

在您的PC和JTAG電路板之間連接9針串行電纜。不要將其連接至MAXQ1103評(píng)估套件電路板。將電源連接至這兩塊電路板。

采用CrossWorks編譯器進(jìn)行設(shè)計(jì)：Blinky

我們不以“HelloWorld”開(kāi)始，而是構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序使MAXQ103套件電路板上的一個(gè)LED閃爍。

我們使用的工具包是RowleyAssociates公司提供的CrossStudio?，F(xiàn)在，工具包當(dāng)前版本是面向MAXQ30的CrossWorks(2.0.0.2008063000.2293版)，可用于產(chǎn)生本文檔的截屏顯示。為確定是否是最新版本，請(qǐng)?jiān)诰€訪問(wèn)RowleyAssociates網(wǎng)站，或者通過(guò)Maxim支持中心，與我們?nèi)〉寐?lián)系。

在建立新方案時(shí)，點(diǎn)擊FileNewNewProject。在NewProject彈出框中，填寫(xiě)底部的Name和Location框，從ProjectTemplates窗口中選擇“ACexecutable”(圖2)。我們調(diào)用工程BlinkyDemo，將其放到目錄C:workmaxqmaxq1103blinky中。

單擊Next繼續(xù)，您將看到ProjectProperties彈出框。選擇默認(rèn)值即可，單擊Finish，建立工程(您可以單擊Next，選擇其他的選項(xiàng)；本工程在這些選項(xiàng)中使用所有默認(rèn)值)。

在建立工程時(shí)，ProjectExplorer框中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新工程(圖3)，通常位于應(yīng)用程序窗口的右上。打開(kāi)它，您將看到兩個(gè)文件夾，SourceFiles和SystemFiles。打開(kāi)SourceFiles，將看到main.c，這是您的應(yīng)用程序源代碼。雙擊它，打開(kāi)。

自動(dòng)生成的源代碼非常簡(jiǎn)單，我們只需要加入幾行就可以使我們的閃爍應(yīng)用程序工作。復(fù)制以下應(yīng)用程序代碼(替換main.c文件中當(dāng)前的所有內(nèi)容)。

#include

#include

voiddelayms(unsignedlongcount)

{

unsignedintx;

while(count>0)

{

for(x=0;x<2500;x++)

{

__no_operation();

}

count--;

}

}

voidmain(void)

{

//setport0toalloutput

PD0=0xff;

while(1)

{

//togglebits0,1,7

PO0=PO0^0x83;

delayms(500);

}

}

當(dāng)我們運(yùn)行這一應(yīng)用程序時(shí)，會(huì)看到LEDDS1、DS2和DS3(位于套件電路板MAXQ1103的左下側(cè))閃爍，接通0.5s，關(guān)斷0.5s。注意，“delayms”函數(shù)并不恰好是一毫秒，而是非常接近，達(dá)到了blinky應(yīng)用程序的目的。

在運(yùn)行演示實(shí)例前，必須首先構(gòu)建它。選擇BuildBuildBlinkyDemo?；蛘甙聪翭7來(lái)構(gòu)建。如果一切都正確構(gòu)建，您將在Output窗口看到消息“Buildcomplete”，它旁邊有一個(gè)對(duì)勾(圖4)。如果有錯(cuò)，請(qǐng)確定您輸入的代碼是否正確。

運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，單擊DebugStepOver。也可以按下F10，或者單擊帶有向下箭頭工具條中的圖標(biāo)(圖5)。

CrossStudio通過(guò)JTAG電路板把應(yīng)用程序下載到MAXQ1103中，Output窗口顯示狀態(tài)消息。應(yīng)用程序?qū)㈤_(kāi)始運(yùn)行，然后，在代碼第一行停止(左側(cè)空白區(qū)顯示黃色箭頭)。運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，單擊“Play”按鈕(或者選擇DebugGo)。現(xiàn)在，請(qǐng)確定MAXQ1103電路板上的LED正在閃爍。您可能希望能夠在一定程度上修改應(yīng)用程序。使LED按順序閃爍，或者改變點(diǎn)亮?xí)r間，更快或者更慢的閃爍。

使用CrossStudio調(diào)試應(yīng)用程序

現(xiàn)在，讓我們了解一下MAXQ1103和CrossStudio工具的調(diào)試功能。MAXQ1103有內(nèi)置JTAG引擎，支持在實(shí)際芯片上進(jìn)行調(diào)試，從而不需要昂貴的仿真器或者有可能出錯(cuò)的模擬器。注意，MAXQ1103還提供鎖定機(jī)制，在元件鎖定時(shí)，防止JTAG工作。這樣，當(dāng)MAXQ1103微控制器用在敏感應(yīng)用中時(shí)，保證了JTAG調(diào)試引擎不會(huì)帶來(lái)安全威脅。

現(xiàn)在，我們返回到最初的Blinky應(yīng)用程序，在主函數(shù)中，把延時(shí)從500改到5：

delayms(5);

現(xiàn)在，構(gòu)建并運(yùn)行應(yīng)用程序。注意，LED持續(xù)點(diǎn)亮，而不是不斷閃爍。這就是簡(jiǎn)單演示代碼第一次編寫(xiě)并運(yùn)行時(shí)的情況。

這樣會(huì)帶來(lái)一個(gè)基本問(wèn)題：“燈的確是連續(xù)點(diǎn)亮，還是閃爍非常快，而無(wú)法察覺(jué)呢”?如果燈是連續(xù)點(diǎn)亮，那就有必要檢查原理圖和引腳分配，確定一切OK。如果LED只是很快地閃爍(太快，以至于看不清間隔)，那就只需要調(diào)整時(shí)間，這是可能需要做的工作。為回答這一問(wèn)題，我們現(xiàn)在使用CrossStudio的調(diào)試工具。

按下Pause按鈕(或者選擇DebugBreak)。在代碼停止的地方，出現(xiàn)一個(gè)黃色箭頭。代碼很有可能停止在delayms()函數(shù)的‘for’循環(huán)中(參見(jiàn)圖6)。

觀察右側(cè)的Locals窗口(如果看不到該窗口，單擊DebugDebugWindowsLocals)。該窗口將顯示變量“x”和“count”的當(dāng)前值。現(xiàn)在，按下StepOver按鈕幾次。在Locals窗口中，您應(yīng)該看到x值增加了(可以連續(xù)按下StepOver，直到循環(huán)結(jié)束，但這可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間)。

現(xiàn)在，已經(jīng)很容易回答“燈是在閃爍嗎”這一問(wèn)題了?對(duì)此，需要在main函數(shù)的delayms(5)一行設(shè)置斷點(diǎn)，單擊該代碼行左側(cè)的小三角。它將變?yōu)榧t圈(圖7)?，F(xiàn)在，再次運(yùn)行應(yīng)用程序(DebugGo，或者Play按鈕)。應(yīng)用程序會(huì)運(yùn)行到這一點(diǎn)，然后暫停?，F(xiàn)在，點(diǎn)擊Go若干次后，您會(huì)看到，隨著您的點(diǎn)擊，燈接通和關(guān)斷。這驗(yàn)證了燈是在閃爍，只是太快，我們的眼睛無(wú)法察覺(jué)。

現(xiàn)在，我們借這個(gè)機(jī)會(huì)了解一下更多的調(diào)試功能。按下StepOver按鈕幾次，按順序執(zhí)行三行代碼：while(1)，PO0=PO0^0x83和delayms(5)。您將看到，當(dāng)通過(guò)PO0行時(shí)，燈閃爍?，F(xiàn)在，當(dāng)暫停在delayms(5)行時(shí)，按下StepInto按鈕(圖8)，進(jìn)入delayms()函數(shù)(而不是StepOver，這會(huì)執(zhí)行整個(gè)函數(shù))。

在運(yùn)行時(shí)，還可以改變變量(和寄存器)。清除所有斷點(diǎn)(DebugBreakpointsClearAllBreakpoints)，單擊Go。單擊Pause，程序應(yīng)再次停止在delayms()函數(shù)的中間部分。注意“x”和“count”值?，F(xiàn)在，把x設(shè)置為2499(單擊x顯示的數(shù)值，高亮后輸入2499)。執(zhí)行幾次StepOver或者StepInto，您會(huì)看到循環(huán)結(jié)束，“count”值也遞減了。

以及您感興趣的其他調(diào)試功能：DebugDisassembly將同時(shí)顯示C代碼和生成的匯編代碼。這樣，用戶可以進(jìn)入?yún)R編代碼，而不是C代碼，同時(shí)知道對(duì)應(yīng)于C代碼的什么位置。

DebugDebugWindowsCallStack將顯示應(yīng)用程序到達(dá)當(dāng)前位置時(shí)所調(diào)用的函數(shù)。如果在delayms()函數(shù)中暫停執(zhí)行，其顯示如圖9所示。

使用DebugStop停止調(diào)試，觀察右側(cè)的Targets窗口。確定MaximSerialJTAGAdapter以粗體字顯示，觀察下面的配置選項(xiàng)。如果您使用串口，而不是默認(rèn)的COM1，那么，可以在這里改變這一選項(xiàng)。