2019-2020-1 20175234 20175205 20175217 实验二 固件程序设计
2019-2020-1 20175234 20175205 20175217 实验二 固件程序设计
实验内容
1-MDK
实验要求
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参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.1-1.5安装MDK，JLink驱动，注意，要用系统管理员身分运行uVision4，破解MDK（破解程序中target一定选ARM）
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提交破解程序中产生LIC的截图
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提交破解成功的截图
实验步骤
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按照实验指导书上的操作进行软件安装
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运行 uVision4，点 File>>License Management-->复制 CID
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运行keil-MDK注册机（在“Z32开发指南\2.软件资料\keil-MDK 注册机”双击“keil mdk474注册机”）
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粘贴 CID 并选择 ARM。
2-LED
实验要求
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参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
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参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.9”完成LED实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
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实验报告中分析代码
实验步骤
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首先先在 KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，操作过程为：
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打开 keil uVision4 MDK。
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新建工程选择 Project——>New uVision Project。
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在弹出的安装路径窗口选择安装路径文件夹，并为工程命名。
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在芯片库选择框选择库 Generic SC000 Device Database。
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点开 ARM 结构目录，选择 SC000，点击 OK，搭建完成。
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搭建成功截图：
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完成LED等闪烁实验
- 在 user 组和 driver组下分别双击Main.c和Gpio.c，就可以看到程序的源代码。打开 Main.c，代码如下：
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打开“Z32 开发指南\实验1-LED闪烁”目录的工程文件。编译工程，产生后缀名为.bin 的可执行代码。
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将实验箱接入电源，用USB公对公线将实验箱的USB接口连接到电脑的USB接口上，在电脑上找到“Z32开发指南\2.软件资料\Z32下载调试工具”目录打Z32 下载调试工具NZDownloadTool.exe。打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。
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当左边框出现“1设备已连接”，设备选择中显示芯片型号，此时就可以下载程序了。我们点击窗口右下方“确认下载”一栏的“浏览”，选择程序路径为“Z32开发指南\实验 1-LED闪烁\bin\Z32HUA.bin”）打开，最后点击下载。
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代码分析
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主函数代码的执行过程为：
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系统初始化，中断设置，使所有中断；
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判断按键，返回boot条件，确认是否进行程序下载；
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设置GPIO0状态为上拉输出；
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进入循环程序，LED等间隔100ms闪烁；
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需要注意：程序初始化至GPIO配置的代码不能随意更改，否则无法初始化芯片，下载程序。
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3-UART
实验要求
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注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
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参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
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参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.0”完成UART发送与中断接收实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
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实验报告中分析代码
实验步骤
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首先和实验二中一样在 KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库
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然后完成UART发送与中断接收实验，代码如下
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打开“Z32 开发指南\实验8-SM1”目录的工程文件。编译工程，产生后缀名为.bin 的可执行代码。
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将实验箱接入电源，用USB公对公线将实验箱的USB接口连接到电脑的USB接口上，在电脑上找到“Z32开发指南\2.软件资料\Z32下载调试工具”目录打开 Z32 下载调试工具 NZDownloadTool.exe。打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32 即可被电脑识别，进行下载调试。
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当左边框出现“1设备已连接”，设备选择中显示芯片型号，此时就可以下载程序了。我们点击窗口右下方“确认下载”一栏的“浏览”，选择程序路径为“Z32开发指南\实验 8-SM1\bin\Z32HUA.bin”并打开，最后点击下载。
- 代码分析
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串口相关函数：包括串口中断服务、波特率设置、串口初始化、发送/接收单字节、发送字符串、发送单个十进制整数、发送单个十六进制整数、发送某一长度的字符串、接收多字节函数
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void UART_IrqService(void)是串口中断服务函数，本实验中实现串口中断执行子程序，从PC端串口调试助手发送数据至Z32，Z32再经串口发送PC机
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void UART_BrpSet(UINT16set)是波特率设置函数，串口实验波特率设置为 115200
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void UART_Init(void)是串口初始化函数，实现配置串口时钟、使能中断
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void UART_SendByte(UINT8 dat)是发送单字节函数，使用此函数一次发送一个字节数据
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void UART_SendString(UINT8 *str)是发送字符串函数，使用此函数发送字符串数据
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void uart_Send String(UINT8 buf[],UINT8length)是发送某一长度的字符串函数，实现发送一定长度的字符串数据
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void UART_Send Num(INT32 num)是发送单个十进制整数函数，使用此函数发送一个十进制整数
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void UART_Send Hex(UINT8 dat)是发送单个十六进制整数函数，使用此函数发送一个十六进制整数
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UINT8 UART_Get Byte(UINT8 *data)是接收单字节函数，使用此函数接收单字节数据
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void UART_Receive(UINT8 *receive, UINT8 len)是接收多字节函数，使用此函数接收多个字节数据
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主函数
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系统初始化，中断设置，使能所有中断
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判断按键，返回 boot 条件，确认是否进行程序下载
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初始化Uart，使能Uart接口，配置Uart中断并使能
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发送16位数“0x AA”，换行，在发送字符串“hzyy”，换行
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进入while循环程序，等待串口中断到来并判断数据是否接收完毕，若中断到来，转入执行串口中断服务程序，待接收数据完毕，Z32将数据发回串口助手
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4-国密算法
实验要求
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网上搜集国密算法标准SM1,SM2,SM3,SM4
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网上找一下相应的代码和标准测试代码，在Ubuntu中分别用gcc和gcc-arm编译
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四个算法的用途？
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《密码学》课程中分别有哪些对应的算法？
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提交2，3两个问题的答案
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提交在Ubuntu中运行国密算法测试程序的截图
实验步骤
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SM1
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用途：广泛应用于电子政务、电子商务及国民经济的各个应用领域（包括国家政务通、警务通等重要领域）。
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《密码学》课程对应算法：DES，AES等分组密码算法
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该算法不公开，所以无法获得源码
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SM2
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用途： 密钥管理，数字签名，电子商务，PKI，信息及身份认证等信息安全应用领域。
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《密码学》课程对应算法：ECC椭圆曲线密码
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SM3
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用途：此算法适用于商用密码应用中的数字签名和验证，消息认证码的生成与验证以及随机数的生成，可满足多种密码应用的安全需求。
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《密码学》课程对应算法：杂凑算法
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运行结果：
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SM4
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用途：此算法用于无线局域网产品。
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《密码学》课程对应算法：分组算法
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运行结果：
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5-SM1
实验要求
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注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
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参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
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参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.16”完成SM1加密实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
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实验报告中分析代码
实验步骤
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将实验箱接入电源，用USB公对公线将实验箱的USB接口连接到电脑的USB接口上，在电脑上找到“Z32 开发指南\2.软件资料\Z32 下载调试工具”目录打开 Z32 下载调试工具 NZDownloadTool.exe。打开Z32的电源开关前，按住Reboot 按键不放，两次打开电源开关，Z32 即可被电脑识别，进行下载调试
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实验结果
实验中遇到的问题
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问题一：无法识别串口，无法安装串口调试助手sscom
- 解决方法：安装串口驱动即可运行
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问题二：编译国密算法时，出现fatal error：openssl/ec.h:没有那个文件或目录的问题
- 解决方法：需要安装两个库：
sudo apt-get remove openssl libssl-dev
sudo apt-get install openssl libssl-dev -y
- 在编译时添加参数
-lssl -lcrypto即可解决
