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(多图) 基于TMS320VC5510的低功耗加密型语音硬件平台的设计与实现

来源:微计算机信息/詹杰 唐昆 崔慧娟?? 2006年06月05日 ?? 收藏0

???????????????????????????? DSP和MSP430的硬件连接示意图

????????????????????????????? 图3? DSP和MSP430的硬件连接示意图

??? 图3是MSP430和DSP之间的硬件连接示意图[3]。如图所示,这种连接方式将DSP和MCU配置成了16位复用连接模式 (HMODE=0),数据和地址共享HD总线。HRW、HCNTL0和HCNTL1的不同组合分别表示对DSP的EHPI口的三个寄存器HPID(数据)、HPIA(地址)、HPIC(控制)读写,具体的组合方式如表2所示。

????????????????????????????? 复用模式下EHPI口读写类型指示

?????????????????????????????????????表2 复用模式下EHPI口读写类型指示

??? 具体加密方式简述如下:

??? 1)为每一块电路板指定一个128位的密钥,密钥的选择完全随机,只要不同板子不相同即可。将密钥和加密算法(DES或是其他的加密算法)烧写入MSP430的内部做为DSP boot程序的一部分。

??? 2)使用该密钥和加密算法,将加密后的语音编解码算法的程序和数据烧写入DSP的外部存储Flash芯片之中。

??? 3)将DSP设置成工作于HPI口boot模式,在每次重启之后,主机将一段BOOT程序装入起始位置为0x10000程序空间里(该段BOOT程序中包含了解码程序),并将128位的密钥load到DSP内部的某个特定位置。主机将DSP的RST引脚置高表示主机的load过程结束。DSP自动从0x10000的位置开始执行程序,这段程序从Flash中读入加密了的程序和数据,并使用主机写入的解密程序并结合128位的密钥进行解密,解密后的程序和数据被装载入DSP的程序和数据段内开始正常的运行。

??? 由于每块电路板对应于一个唯一128位密钥,因此DSP的外部Flash中加密的程序和数据对于窃密者来说完全没有意义。该密钥和解密程序被保存在MSP430中,因此不可能被窃取或者复制。他们只有在主机启动的时候才被动态的load到DSP中。DSP的程序在开始执行正常的解码程序之前运行一段程序覆盖这段lood区间,于是,窃密者便无法获知启动的具体操作。

??? 4)将比特流打包解包程序放置在MSP430中。编码时当DSP中的每一帧接收语音编成特定长度的比特流之后,就向MSP430发送一个中断请求。当收到该请求之后,MSP430通过DSP的EHPI口读入该比特流,并调整各个比特位之间的顺序。调整之后的比特流被回写入DSP的发送比特流缓冲区,并根据同步时钟传送到MODEM。同样,当DSP接收比特流缓冲区接收满一帧时,向MSP430发送中断,MSP430在接收到这个中断之后通过EHPI口读入接收比特流缓冲区内的数据,完成比特位置的重排的恢复。

??? 这种方式可以有效的保证代码的安全性以及整个系统的保密性。对于基于开放总线的DSP系统来说,这种方式不失为一个很有效的通用的硬件加密方法。


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声码器? 低功耗? 硬件加密?

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