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文件名称:Microchip 系列:SAM R 系列_9.安全与加密.docx
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更新时间:2025-06-12
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9.安全与加密

在现代物联网(IoT)和嵌入式系统中,安全与加密是至关重要的组成部分。Microchip的SAMR系列单片机提供了多种安全特性,包括硬件加密引擎、安全启动、安全固件更新、安全存储等。本节将详细介绍这些安全特性及其使用方法,并通过具体的代码示例来说明如何在SAMR系列单片机上实现安全与加密功能。

9.1硬件加密引擎

SAMR系列单片机集成了硬件加密引擎,用于加速加密算法的执行。硬件加密引擎支持多种加密算法,如AES、SHA、RSA等,可以显著提高加密操作的性能,减少CPU的负担。

9.1.1AES加密

AES(AdvancedEncryptionStandard)是一种对称加密算法,广泛用于数据加密。SAMR系列单片机提供了硬件加速的AES模块,可以实现高效的数据加密和解密。

9.1.1.1AES模块的基本配置

在使用AES模块之前,需要进行基本的配置。配置包括初始化AES模块、设置密钥、选择加密模式等。

#includesam.h

//初始化AES模块

voidAES_Init(void){

//使能AES模块的时钟

PM-PM_APBCSEL.bit.AESSEL=1;

PM-PM_APBCMASK.bit.AES_=1;

//重置AES模块

MCLK-MCLK_APBCMASK.bit.AES_=0;

AES-AES_CTRLA.bit.SWRST=1;

while(AES-AES_SYNCBUSY.bit.SWRST){

//等待重置完成

}

MCLK-MCLK_APBCMASK.bit.AES_=1;

//配置AES模块

AES-AES_CTRLA.bit.CIPHER=1;//选择加密模式

AES-AES_CTRLA.bit.STRT=1;//开始初始化

while(AES-AES_SYNCBUSY.bit.CTRLA){

//等待初始化完成

}

}

//设置AES密钥

voidAES_SetKey(uint32_tkey[4]){

for(inti=0;i4;i++){

AES-AES_KEYW[i].reg=key[i];

}

}

//AES加密数据

voidAES_Encrypt(uint32_tinput[4],uint32_toutput[4]){

//设置输入数据

for(inti=0;i4;i++){

AES-AES_INW[i].reg=input[i];

}

//开始加密

AES-AES_CTRLA.bit.START=1;

while(AES-AES_INTFLAG.bit.DONE==0){

//等待加密完成

}

//获取输出数据

for(inti=0;i4;i++){

output[i]=AES-AES_OUTHW[i].reg;

}

}

9.1.1.2AES加密示例

以下是一个完整的AES加密示例,包括初始化、设置密钥和加密数据。

#includesam.h

#includestdio.h

//密钥

uint32_tkey[4]={0x2b7e1516,0x28aed2a6,0xabf71588,0x09cf4f3c};

//输入数据

uint32_tinput[4]={0x3243f6a8,0x885a308d,0x313198a2,0xe0370734};

//输出数据

uint32_toutput[4];

intmain(void){

//初始化AES模块

AES_Init();

//设置AES密钥

AES_SetKey(key);

//加密数据

AES_Encrypt(input,output);

//打印加密后的数据

printf(Encrypteddata:);