1、芯片简介
FM1004采用多种安全机制保证交易的安全性。同时使用高品质的新加坡特许半导体公司的EEPROM工艺,确保了足够长的存贮单元擦写时间和数据保存时间。使用高速的8位RISC处理器,在指令集上和Microchip公司的PIC16系列兼容,但速度比其快4倍。
(1)供单字节、4字节、8字节、16字节、4K字节全写等多种模式的页写功能。多种EEPROM写入方式增加了程序编写的灵活性,同时也提高了芯片的处理速度,减少了交易的等待时间;
(2)32位随机数
发生器。随机数的硬件产生用于取消软件生成随机数可能引入的某种确定性,通过内部时钟和上电过程引起的不确定,再可以结合软件生成的随机数,产生出真正意义上的随机数。使得无论硬件、软件的设计者都无法重复产生相同的数字;
(3)高低频检测功能。输入过低和过高的时钟频率都能导致芯片复位,用以防止入侵者进行静态分析和恶意操作;
(4)具有掉电复位电路和宽
电源电压的读电路。一方面,FM1004具有宽电源范围的读电路,用来防止电源变化导致EEPROM数据读错;另一方面,在电源波动很大的情况下,通过及时复位保证芯片中的数据安全;
(5)具有程序到EEPROM功能。EEPROM既可作为数据存储区,又可作为程序存储区,方便系统升级。
2、产品特点
●8位高速CPU体系结构
●写入时间为2.3ms
●8K用户ROM
●页写功能
●224BytesRAM
●掉电复位电路
●4KBytesEEPROM
●工作电压2.7~5.5V
●新加坡特许半导体公司0.6um的EEPROM工艺
●抗静电能力超过5000V
●流程100,000次擦写
●数据保持时间超过10年
3、结构基本图
CPU部分采用改进的PIC16C65系列CPU,不仅速度快于标准的PIC16C65,而且增添了一些测试指令和执行EEPROM中的程序的功能。GuardingCircuit是芯片的安全保护电路,完成上电复位,低电压复位,防分析控制等功能。芯片
接口电路(interface)有多重ESD保护设计及输入噪声去除电路。EEPROM接口电路包括地址译码、电荷泵、页写控制电路,CPU通过EEPROM接口电路完成对EEPROM的读写操作,页写功能通过对EEPROM页写控制字的不同赋值来实现。内建自测模块加上CPU专门为测试设计的指令,可极快地完成芯片的测试和初始化。
4、地址
总线分配
ROM、RAM都有专用地址和数据总线和CPU相连,其中ROM的地址空间可以很方便地扩展到64K。FM1004的RAM的寻址方式在PIC16的基础上作了改进,对BANK1的前32个字节进行间接寻址操作可以访问到RAM空间,所以能比PIC16多出32字节的RAM可供使用。EEPROM和随机数发生器共用一组地址和数据总线,使用PIC16CPU的PortB、PortC口作为地址总线,PortD口作为8位双向数据总线,地址空间总共为64K。
FM1004的程序空间共有64K,其中前56K程序空间规划为ROM空间,后8K程序空间为EEPROM空间(PC的三位为“111”);由于FM1004的实际配置为ROM8K,EEPROM4K,所以能被使用的程序空间为8K+2K。其中ROM的程序地址为0000H~1FFFH,EEPROM的程序地址为E000H到E7FFH。
FM1004中的程序以2K分段,跨过2K的程序调用要通过寄存器PCLATH来实现。应用EEPROM程序时,将PCLATH修改为11100xxx后,再执行CALL或者GOTO等跳转指令,就可以执行EEPROM中的程序。另外一种方法是在修改PCL时,PCLATH的内容也会赋值到PC的高八位,同样可实现跳转功能。
5、软件开发支持
复旦微电专门开发了一系列的仿真系统,包括PIC16的
仿真器、FPGA仿真器以及仿真芯片等,以协助COS系统商在复旦微电的芯片平台上顺利开发、移植COS,并能在终投片生产前完整地验证软硬件配合的正确性。