Atmel CryptoAuth Xplained Pro评估套件：开启嵌入式安全设计新征程

在嵌入式设计领域，安全认证一直是至关重要的环节。Atmel CryptoAuth Xplained Pro（CAXPro）评估套件为工程师们提供了一个强大的工具，用于开发和评估加密认证解决方案。今天，我们就来深入了解一下这个套件。

文件下载：ATCRYPTOAUTH-XPRO.pdf

套件概述

Atmel CAXPro评估套件是一款扩展板，可与Atmel ARM®微控制器配合使用。它支持Atmel ATSHA204A、ATECC508A和ATAES132A等加密元件设备，适用于嵌入式设计应用。该套件的开发旨在允许在ARM Xplained Pro开发环境中进行快速系统原型设计，帮助工程师、开发人员和决策者了解设备架构及其在产品认证、机密文件保护、双因素登录和防止软件盗版等方面的应用。

当CAXPro连接到ARM微控制器并与Atmel Studio Framework（ASF）配合使用时，它会自动检测微控制器类型，并自动引入相关软件，以支持嵌入式设计应用中的加密设备。

套件内容与特性

套件内容

套件中包含一个Atmel CryptoAuth Xplained Pro评估扩展板。

套件特性

• 加密认证设备：
  • Atmel ATSHA204A CryptoAuthentication IC：TWI（0xC8）
  • Atmel ATECC508A CryptoAuthentication IC：TWI（0xC0）
  • Atmel ATAES132A CryptoAuthentication IC：TWI（0xA0）
• Atmel标准XPRO扩展头：用于连接额外的扩展设备。
• Atmel识别IC：通过SWI用于Atmel Studio Framework（ASF）识别。

硬件详细介绍

可选XPRO头

CAXPro可选地允许安装一个额外的XPRO公头，可用于连接如WIFI模块或智能传感器等扩展设备。除ID信号外，所有XPRO连接都从一个端口传输到另一个端口。ID跳线用于选择哪个板将被ASF识别，默认位置选择CAXPro板ID芯片。

Atmel Studio Framework（ASF）ID设备

所有Xplained Pro兼容扩展板都安装有Atmel ATSHA204A加密认证芯片。该芯片包含用于识别扩展板名称和一些额外数据的信息。当Xplained Pro扩展板连接到Xplained Pro MCU板时，信息会通过ID信号经SWI读取并发送到Atmel Studio。要使板被检测到，ID跳线必须按图1所示连接。连接到ASF后，该板将被识别为CAXPro扩展板，并加载相应的Atmel CryptoAuthentication示例项目、软件库以及相关技术文档。

ID设备中存储的信息如下表所示：	Data Field	Data Type	Example Content
Manufacturer	ASCII String	Atmel’’
Product Name	ASCII String	CryptoAuth Xplained Pro’’
Product Revision	ASCII String	03’’
Product Serial Number	ASCII String	2504030200000010’’
Minimum Voltage [mV]	uint16_t	2000
Maximum Voltage [mV]	uint16_t	5500
Maximum Current [mA]	uint16_t	30

XPRO扩展头

XPRO扩展头是所有Atmel Xplained Pro板使用的标准头。所有微控制器板都有一个或多个20针公扩展头，所有XPRO扩展板都有一个20针母头。连接器引脚定义如下表所示：	Pin	Default XPRO Signal Name (1)	CryptoAuth-XPRO Signal Name	Optional Header	Comment
1	ID	ID	No	To connect to ID of optional extension board, place the jumper in position one and two.
2	GND	GND	Yes
3	ADC(+)	N/A	Yes
4	ADC(-)	N/A	Yes
5	GPIO1	AES-AUTHO	Yes	If AES_AUTHO not needed, it can be disconnected via zero Ω resistor.
6	GPIO2	N/A	Yes
7	PWM(+)	N/A	Yes
8	PWM(-)	N/A	Yes
9	IRQ/GPIO	N/A	Yes
10	SPI_SS_B/GPIO	N/A	Yes
11	I2C SDA	I 2 C SDA	Yes	Since I 2 C multi-drop bus additional I 2 C devices
12	I2C SCL	I 2 C SCL	Yes	can be connected to optional extension board.
13	USART_RX	N/A	Yes
14	USART_TX	N/A	Yes
15	SPI_SS_A	N/A	Yes
16	SPI_MOSI	N/A	Yes
17	SPI_MISO	N/A	Yes
18	SPI_SCK	N/A	Yes
19	GND	GND	Yes
20	V CC	V CC	Yes

注：通常XPRO连接器上的所有信号都可以配置为GPIO。

快速上手步骤

步骤1：确定配对的微控制器/开发套件

确定支持整个项目需求所需的微控制器和功能。选择Atmel微控制器将获得更高水平的支持。Atmel网站上提供了各种工具，可帮助选择符合项目需求的微控制器。

步骤2：确定其他所需的Atmel扩展板

Atmel提供了广泛的扩展板，可连接到标准Atmel微控制器开发平台。具有多个XPRO扩展接口的平台可以支持多个扩展。CAXPro提供了一个扩展头，可连接额外的扩展板。

步骤3：安装Atmel Studio Framework（ASF）

Atmel XPRO扩展和开发套件集成到了ASF中。主开发板和扩展头上的ID芯片允许ASF识别对开发人员开始软件开发有帮助的示例项目和软件。最新版本的ASF可在此处获取。

步骤4：组装硬件

1. 将各种Xplained Pro开发扩展连接到Atmel主微控制器开发板。大多数开发板可以通过USB端口或外部电源供电。
2. 将USB电缆连接到运行ASF的PC和微控制器的EDBG调试器端口。连接到EDBG端口可以访问各个板上的ID芯片。

步骤5：启动Atmel Studio Framework（ASF）

硬件连接并将USB电缆连接到PC后，即可启动ASF。ASF首先会扫描连接的微控制器开发套件和扩展的软件。ASF环境会识别扩展并提供软件示例，以帮助开始使用组合开发套件。

步骤6：选择示例项目并开始编程

ASF打开时，它会首先识别微控制器板和连接到微控制器板的所有扩展板。从这里可以选择一个示例项目。各种代码组件会分组在一起，并可以创建一个初始项目，从而开始新项目的创建。

加密认证软件库

Atmel为加密认证产品提供了各种软件库。当CAXpro硬件连接到ASF开发环境时，其中一些库将被整合到ASF项目中。随着时间的推移，还会添加更多的库和示例项目。相关软件库信息可在Atmel Crypto Kits网站的软件库标题下查看。

Atmel CryptoAuth Xplained Pro评估套件为嵌入式安全设计提供了一个全面的解决方案。通过其丰富的功能和易于使用的开发环境，工程师们可以快速实现加密认证功能，为产品的安全性提供有力保障。你在使用类似套件时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。