FM15160芯片產(chǎn)品說(shuō)明 (6)

1、 FM15160 USB接口安全控制芯片產(chǎn)品說(shuō)明 2011. 11 技術(shù)手冊(cè)FM15160 USB KEY安全控制芯片 版本1.0 14本資料是為了讓用戶根據(jù)用途選擇合適的上海復(fù)旦微電子股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)復(fù)旦微電子）的產(chǎn)品而提供的參考資料，不轉(zhuǎn)讓屬于復(fù)旦微電子或者第三者所有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及其他權(quán)利的許可。在使用本資料所記載的信息最終做出有關(guān)信息和產(chǎn)品是否適用的判斷前，請(qǐng)您務(wù)必將所有信息作為一個(gè)整體系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于本資料所記載的信息而引起的損害、責(zé)任問(wèn)題或者其他損失，復(fù)旦微電子將不承擔(dān)責(zé)任。復(fù)旦微電子的產(chǎn)品不用于化學(xué)、救生及生命維持系統(tǒng)。未經(jīng)復(fù)旦微電子的許可，不得翻印或者復(fù)制全部或部分本資

2、料的內(nèi)容。今后日常的產(chǎn)品更新會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候發(fā)布，恕不另行通知。 在購(gòu)買(mǎi)本資料所記載的產(chǎn)品時(shí)，請(qǐng)預(yù)先向復(fù)旦微電子在當(dāng)?shù)氐匿N(xiāo)售辦事處確認(rèn)最新信息，并請(qǐng)您通過(guò)各種方式關(guān)注復(fù)旦微電子公布的信息，包括復(fù)旦微電子的網(wǎng)站（如果您需要了解有關(guān)本資料所記載的信息或產(chǎn)品的詳情，請(qǐng)與上海復(fù)旦微電子股份有限公司在當(dāng)?shù)氐匿N(xiāo)售辦事處聯(lián)系。商 標(biāo)上海復(fù)旦微電子股份有限公司的公司名稱(chēng)、徽標(biāo)以及“復(fù)旦”徽標(biāo)均為上海復(fù)旦微電子股份有限公司及其分公司在中國(guó)的商標(biāo)或注冊(cè)商標(biāo)。上海復(fù)旦微電子股份有限公司在中國(guó)發(fā)布，版權(quán)所有芯片概述FM15160是一款基于FLASH的USB key安全芯片。FM15160基本信息概述如下：主要內(nèi)容FM1

3、5160通訊接口USB 2.0(FS)ISO/IEC 7816（A、B共2組接口，均支持Master/Slave）UartSPIGPIOCPUC*Core 國(guó)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)安全CPU核安全算法對(duì)稱(chēng)算法：DES/TDES/SM1/SM7/SSF33/AES/SMS4非對(duì)稱(chēng)算法：RSA(1282048位)/SM2/ECC(512位)雜湊算法：SHA1/SHA256/SM3/MD5其中SM1、DES、RSA均經(jīng)過(guò)抗攻擊設(shè)計(jì)。存儲(chǔ)器容量程序存儲(chǔ)器128KB Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器32KB FlashRAM 8KBROM 64KB安全措施真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器WDT報(bào)警與復(fù)位電路光檢測(cè)報(bào)警與復(fù)位電路電壓檢測(cè)報(bào)警與

4、復(fù)位電路頻率檢測(cè)報(bào)警與復(fù)位電路金屬屏蔽層報(bào)警與復(fù)位電路存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)加密加擾FLASH可靠性10萬(wàn)次擦寫(xiě)100年保存時(shí)間外接晶振可使用12MHz、6MHz晶振關(guān)鍵特性處理器相關(guān)性能：l C-core內(nèi)核l RISC單周期16bit 指令集l 數(shù)據(jù)寬度32 bit。l 典型工作頻率6M、12M、24M、48MHz、最高80MHz。l 低功耗模式：支持WAIT模式、DOZE模式、STOP模式。l 2種中斷方式：自動(dòng)方式和向量方式。n 自動(dòng)方式包括2級(jí)自動(dòng)入口。n 向量方式除2級(jí)入口外，每級(jí)入口支持24個(gè)中斷源。l 處理器內(nèi)部不包括定時(shí)器，芯片內(nèi)置2個(gè)定時(shí)器和1個(gè)計(jì)時(shí)器。l MPU（memory pro

5、tection unit）。n 支持8個(gè)以上可配置分段存儲(chǔ)器，可分別進(jìn)行保護(hù)設(shè)置。l 具備MPU外分段能力n 除MPU外還具備擴(kuò)展分段能力。支持4個(gè)擴(kuò)展分段，可進(jìn)行段之間的相互保護(hù)。片上存儲(chǔ)單元：FLASH：l 128k Byte Code FLASH。n 頁(yè)大小512 byte。n 塊擦?xí)r間5ms，字節(jié)寫(xiě)時(shí)間10us。l 32k Byte Data FLASHn 頁(yè)大小64 byte。n 塊擦?xí)r間5ms，字節(jié)寫(xiě)時(shí)間10us。l FLASH擦寫(xiě)次數(shù)：10萬(wàn)次擦寫(xiě)。l FLASH數(shù)據(jù)保存時(shí)間：100年數(shù)據(jù)保存。ROM：l 64k Byte ROM。RAM：l 8k byte RAM。通訊接口：l

6、 USB2.0(FS)控制電路n 最高速率：12Mbps。n 支持1個(gè)硬件控制端點(diǎn)。n 支持2個(gè)雙向端點(diǎn)?？筛鶕?jù)應(yīng)用設(shè)置為中斷、BULK或同步端點(diǎn)。n USB接收FIFO深度144 byte。n USB發(fā)送FIFO深度，每個(gè)端點(diǎn)64 byte，共192 byte。l ISO/IEC 7816主從控制器n 包括7816A和7816B兩個(gè)控制器。n 兩個(gè)控制器都可以分別配置成master或者slave。n 均符合ISO7816-3協(xié)議，最高傳輸速率300Kbpsl UART控制器n 全雙工。n 支持頻率9.6kbps 115.2kbps。l SPI控制器n 接收速率最高6Mbps。n 發(fā)送速率最高

7、12 Mbps。l GPIOn 14個(gè)雙向可配置GPIO。n SOP28封裝下共13個(gè)GPIO和其他接口復(fù)用。n 3個(gè)單向輸入GIN。安全算法：l 非對(duì)稱(chēng)加密算法：n 1282048 bit RSA模加、模減、模乘能力。n SM2算法支持。n 最高支持512 bit ECC算法。l 對(duì)稱(chēng)算法n SM1算法，包括Mask以及多種抗攻擊設(shè)計(jì)。n SM7算法。n SSF33算法。n DES算法，包括Mask以及多種抗攻擊設(shè)計(jì)。n AES軟算法。n SMS4軟算法。l 雜湊算法n SM3算法支持。n SHA1算法支持。n SHA256算法支持。n MD5軟算法支持。FM15160 CPU=24M，RA

8、E=48MSSF3316MbpsSM18MbpsDES/TDES6MbpsAES1Mbps(軟實(shí)現(xiàn))SMS4950Kbps(軟實(shí)現(xiàn))SM79MbpsRSA產(chǎn)生密鑰對(duì)1024：1.2s/次（不帶CRT）1.2s/次（帶CRT）2048：16.5s/次（不帶CRT）16.5s/次（帶CRT）RSA簽名1024：80ms/次（不帶CRT）26ms/次（帶CRT）2048：550ms/次（不帶CRT）150ms/次（帶CRT）SM2簽名12ms/次SM2驗(yàn)簽38ms/次SM2加密39ms/次SM2解密28ms/次ECDSA簽名192位：18ms/次384位：77ms/次ECDSA驗(yàn)簽192位：23ms

9、/次384位：98ms/次SM325MbpsSHA125MbpsSHA25625MbpsMD53Mbps（軟實(shí)現(xiàn)）安全檢測(cè)以及安全措施電路：l 真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。l 安全報(bào)警電路：n 電壓檢測(cè)報(bào)警與復(fù)位電路。n 頻率檢測(cè)報(bào)警與復(fù)位電路。n 溫度檢測(cè)報(bào)警與復(fù)位電路。n 光攻擊檢測(cè)報(bào)警與復(fù)位電路。n 金屬屏蔽層檢測(cè)報(bào)警與復(fù)位電路。l WDT報(bào)警與復(fù)位電路。l 存儲(chǔ)器加密加擾電路。電氣特性：l 最大功耗小于40mA。(5V工作電壓、48M主頻工作模式下)。l 典型功耗2025mA。(USB key工作環(huán)境下)l 靜態(tài)最低功耗小于300uA。l 電源電壓2.7V5.5V。l ESD保護(hù)：大于4kV。芯片

10、封裝封裝形式有SOP28、SOP20、接觸卡封裝3種。以下是SOP28封裝圖：以下是SOP20封裝圖：芯片管腳定義信號(hào)名SOP28SOP20SIMvdd33973.3V電壓輸出引腳，接RC電路到地，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。不可用作外部芯片電源。gnd108gpio<5>7816a_clkC311C37816 A接口clock引腳；復(fù)用為GPIO5；接觸卡封裝C3腳gpio<9>spi_mosiC212C2SPI接口mosi引腳；復(fù)用為GPIO9；接觸卡封裝C2腳vcc139C1USB應(yīng)用：4.5V5.5V電源；7816應(yīng)用：2.7V5.5V電源接觸卡封裝C1腳vdd252.5V

11、電壓引腳。gpio<6>7816a_rst147816 A接口復(fù)位引腳；復(fù)用為GPIO6； gnd1512gpio<8>spi_miso17SPI接口miso引腳；復(fù)用為GPIO8gpio<4>7816a_sio187816 A接口IO引腳；復(fù)用為GPIO4gpio<3>uart_tx1913UART接口TX引腳；復(fù)用為GPIO3gpio<2>7816b_clk207816 B接口時(shí)鐘引腳；復(fù)用為GPIO2gndC5gpio<1>7816b_rst217816 B接口復(fù)位引腳；復(fù)用為GPIO1C6_NC3C6接觸卡封裝C6

12、腳gpio<0>7816b_sio227816 B接口IO引腳；復(fù)用為GPIO0；vcc23gpio<12>uart_rx2417UART 接口RX引腳；復(fù)用為GPIO12；gpio<11>spi_ssn25C7SPI接口SSN引腳；復(fù)用為GPIO11；接觸卡封裝時(shí)復(fù)用為7816A iogin<0>26通用輸入腳gin<1>2720gin<2>28C8_NC2C8接觸卡封裝中的C8腳gpio<10>spi_clk1SPI接口CLK引腳；復(fù)用為GPIO10chip_pad_cen2gpio<7>31G

13、PIO7osc_xin42外部無(wú)源晶體震蕩輸入端；參考 外接電阻500K2M 歐，參考外接電容 6pf40pfosc_xout53外部無(wú)源晶體震蕩輸出端vdd18641.8V電壓輸出引腳，接 RC電路到地，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。不可用作外部芯片電源。dp75USB總線D+模擬IO。dm86USB總線D-模擬IO。C4_NC1C4用于SIM卡/7816接觸卡應(yīng)用封裝中的C4腳版本信息版本號(hào)發(fā)布日期頁(yè)數(shù)章節(jié)或圖表更改說(shuō)明1.02011.119首次發(fā)布。上海復(fù)旦微電子銷(xiāo)售及服務(wù)網(wǎng)點(diǎn) 上海復(fù)旦微電子股份有限公司地址：上海市國(guó)泰路127號(hào)4號(hào)樓郵編：200433電話：（86-21） 6565 5050傳真：（86-21） 6565 9115上海復(fù)旦微電子（香港）股份有限公司地址：香港九龍尖沙咀東嘉連威老道98號(hào)東海商業(yè)中心7樓712電話：（852） 2116 3288 2116 33