Тема 3. Архітектура цифрового процесора безпеки ADSP2141
Лекція 10. Загальна характеристика цифрового процесора безпеки ADSP-2141 ([5], с.1-2)
10.1 Труднощі реалізації криптографічних алгоритмів на базі звичайних ЦСП.
10.2 Області застосування процесора безпеки ADSP-2141.
10.3 Основні особливості ADSP-2141.
10.4 Функціональна блок-схема ADSP-2141.
Лекція 11. Загальний опис процесора ADSP-2141 ([5], c.2-4).
11.1 DSP-ядро типу ADSP-218x.
11.2 Криптобібліотека ядра безпеки.
11.3 Керування режимами ядра безпеки.
11.4 Захищена пам'ять ядра безпеки.
11.5 Хешування і шифрування.
11.7 Генерація випадкових чисел
11.8 Прискорювач відкритого ключа.
11.9 PCI-інтерфейс.
11.10 Контролер прямого доступу до пам'яті.
11.11 Інтерфейс послідовної пам'яті типу EEPROM.
11.12 Контролер переривань.
11.13 Лазерний запис даних безпеки.
11.14 Завантажуваний код безпеки.
Лекція 12. Огляд архітектури ЦПБ ADSP-2141 ([5], с.4-8)
12.1 Карта пам'яті.
12.2 Архітектура DSP-ядра.
12.3 Підсистема керування режимом ядра.
12. 4 Обзор HASH-блоку і блоку шифрування.
12.5 Крипто-контексти.
12.6 Розширення крипто-блоку.
12.7 Завантаження "Черніх" ключів.
12.8 Блок генератора випадкових чисел.
12.9 Прискорювач відкритого ключа.
12.10 PCI-інтерфейс.
12.11 Контролер прямого доступу до пам'яті.
12.12 Інтерфейс послідовної пам'яті типу EEPROM.
12.13 Контролер переривань.
12.14 Лазерний запис даних безпеки.
Лекція 13. Системний інтерфейс ADSP-2141 ([5], с.9-14).
13.1 Типова конфігурація МПС на базі ADSP-2141.
13.2.1 Конфігурація в режимі IDMA.
13.2.2 Конфігурація в режимі PCI.
13.3 Робочі режими.
13.3.1 Режими безпеки.
13.3.2 Режими шини прямого доступу до пам'яті (IDMA або PCI).
Тема 4. Програмні та апаратні засоби розробки МПС на базі процесора безпеки ADSP-2141
Лекція 14. Система команд інформаційної безпеки процесора ADSP-2141 ([5], с.14-15)
14.1 Командний інтерфейс.
14.2 Короткий огляд команд криптографічної безпеки
14.2.1 Загальні утиліти.
14.2.2 Керування симетричним ключем.
14.3.4 Симетричне кодування-декодування.
14.3.5 Керування асиметричним ключем.
14.3.6 Асиметричне кодування-декодування.
14.3.7 Цифрові сигнатури.
14.3.8 Математичні утиліти.
14.3.9 Режим розширення.
Лекція 15. Використання емулятора EZ-ICE для налагодження програм ЦПБ ADSP-2141 ([6], с.14-15)
15.1 Плата эмулятора EZ-ICE.
15.2 Роз'їм емулятора процесора ADSP-2141.
15.3 Програмне забезпечення емулятора EZ-ICE.
15.2 Методика налагодження програми за допомогою емулятора EZ-ICE.
Лекція 16. Функції виводів процесора ADSP-2141 ([5], с.9-11)
16.1 Внешняя шина адреса и даннях.
16.2 Входи зовнішніх переривань.
16.3 Сигнали керування шинами адреси та даних.
16.4 Послідовні порти SPORT0 і SPORT1.
16.5 Виведення прапорів.
16.6 Порт емулятора.
16.7 Інтерфейс послідовної EEPROM.
16.8 Мультіплексируємі виведення (IDMA або PCI шина).
16.9 Інші виведення.
Лекція 17. Конструктивні, електричні і временне характеристики ЦПБ ADSP-2141 ([5], с.17-39).
17.1 Тип корпусу.
17.2 Абсолютні максимальні значення експлуатаційних параметрів.
17.3 Рекомендовані умови експлуатації.
17.4 Основні електричні характеристики.
17.5 Часові параметри.
Лекція 18. Приклад проектування мікропроцесорної системи захисту інформації на базі ADSP-2141 ([6], с.17-35)
18.1 Розробка структурної та принципової схеми МПС ЗІ на базі ADSP-2141.
18.2 Розробка програмного забезпечення МПС ЗІ на базі ADSP-2141.
Лабораторні заняття
Метою лабораторних занять є закріплення теоретичного матеріалу та здобуття практичних навичок:
- отримання відомостей про архітектуру цифрових сигнальних процесорів сімейства ADSP-21XX;
- моделювання роботи різних пристроїв ЦСП ADSP-21XX;
- складання програми для ЦСП ADSP-21XX на мові асемблера;
- асемблювання та лінкування модулів програми ЦСП ADSP-21XX;
- налагодження програмного забезпечення ADSP-21XX з використанням системи емуляції EZ-ICE.
Усього з дисципліни передбачено 6 лабораторних занять. Перелік занять, їх стислий зміст наведено в табл. 2.2.
Таблиця 2.2
| № | Назва, мета і зміст лабораторних занять | Обсяг, годин |
| Назва – Дослідження роботи обчислювальних пристроїв ЦСП ADSP-218X. Мета – закріплення теоретичних знань що до базової архітектури ЦСП сімейства ADSP-218X та аналіз роботи обчислювальних пристроїв цих процесорів. Робота в лабораторії: На занятті студенти: проходять ввідний інструктаж по циклу лабораторних робот; знайомляться з програмним забезпеченням і лабораторним стендом; використовують програму “DSP NAVIGATOR” для одержання даних про архітектуру ЦСП сімейства ADSP-218X та моделювання роботи їх обчислювальних пристроїв (ALU, MAC, Shifter). | ||
| Назва – Дослідження роботи пристроїв керування програмою та даними ЦСП ADSP-218X. Мета – закріплення теоретичних знань що до базової архітектури ЦСП сімейства ADSP-218X та аналіз роботи пристроїв керування програмою та даними. Робота в лабораторії: На занятті студенти використовують програму “DSP NAVIGATOR” для одержання даних про архітектуру та роботу пристроїв керування програмою та даними ЦСП ADSP-218X (пристрій обміну між внутрішніми шинами адреси і даних, генератори адрес даних, програмний автомат, контролер переривань). |
| Назва – Дослідження роботи інтерфейсних пристроїв ЦСП ADSP-218X. Мета – закріплення теоретичних знань що до базової архітектури ЦСП сімейства ADSP-218X та аналіз роботи інтерфейсних пристроїв ЦСП ADSP-218X (). Робота в лабораторії: На занятті студенти використовуючи програму “DSP NAVIGATOR” отримають дайни про архітектуру та роботу інтерфейсних пристроїв ЦСП ADSP-218X (послідовні порти SPORT0 і SPORT1, порт прямого доступу до зовнішньої байтової пам'яті BDMA, порт прямого доступу до внутрішньої пам'яті IDMA, порти прапорів PF і FL, таймер). | ||
| Назва – Дослідження роботи алгоритму обробки сигналів на базі ЦСП ADSP-218X. Мета –. Закріплення теоретичних знань по системі команд ЦСП сімейства ADSP-218X та придбання навиків складання на асемблері програм, що реалізують алгоритми цифрової фільтрації сигналив. Робота в лабораторії: На занятті студенти використовуючи програму “DSP NAVIGATOR” моделюють виконання програми цифрової фільтрації сигналив на базі ЦСП ADSP-218X, та вивчають принципи складання програми на асемблері. |
| Назва – Програмування алгоритмів генерації випадкових чисел для процесорів сімейства ADSP-21XX. Мета –. закріплення теоретичних знань по системі команд мікропроцесора ADSP21ХX, придбання навичок упорядкування і налагодження простих програм на асемблері мікропроцесора. Робота в лабораторії: Студенти розробляють програми на асемблері мікропроцесора ADSP-218X, що реалізують алгоритми генерації випадкових чисел і перевіряють їхню працездатність на лабораторному стенді. | ||
| Назва – Програмування криптографічних алгоритмів захисту інформації на базі процесорів сімейства ADSP-2181. Мета –. закріплення теоретичних знань по розробці мікропроцесорних систем ЗІ на базі процесорів ADSP21ХX, придбання навичок упорядкування і налагодження складних програм на асемблері. Робота в лабораторії: Студенти розробляють програми на асемблері мікропроцесора ADSP-2181, що реалізують алгоритми шифрування-дешифровки даних RC5 і перевіряють їхню працездатність на лабораторному стенді. На занятті студенти допрацьовують лабораторні роботи та підбивають підсумки виконання циклу лабораторних робіт. |