您的MCU能否為低功耗設計帶來(lái)高級安全性？

隨著(zhù)自動(dòng)化和IoT成為我們日常生活的一部分，高級安全性在低功耗設備中變得更加重要，以確保建筑物安全、阻止入侵者進(jìn)入家中并保護用戶(hù)免受任何數據修改或泄漏。

RA4L1 MCU旨在為低功耗設備帶來(lái)更高的安全性。 RA4L1采用瑞薩電子先進(jìn)的低功耗工藝技術(shù)，支持低至1.6V的低工作電壓，同時(shí)在保留16KB的SRAM情況下提供低至1.65μA的低待機電流。具有浮點(diǎn)單元（FPU）和TrustZone?的80MHz Arm? Cortex-M33?內核包括支持段碼式LCD和高級安全引擎等功能，以支持需要保護其應用和通信的各種低功耗系統。

RA4L1提供512KB的片上雙區閃存，具有塊交換功能，可輕松實(shí)現應用程序現場(chǎng)更新，以及8KB的數據閃存，允許代替外部EEPROM進(jìn)行數據存儲。最重要的是RA4L1具有64KB的片上SRAM，支持奇偶校驗和ECC，適用于關(guān)注數據完整性和安全性的應用。

該產(chǎn)品組提供七種不同的封裝，包括LQFP、QFP、BGA和CSP選項，尺寸僅為3.64mm x 4.28mm。這些封裝選項使RA4L1對許多空間有限制的應用具有吸引力。

RA4L1框圖

RA4L1支持豐富的外設功能，這些功能已針對低功耗應用進(jìn)行了優(yōu)化，具有廣泛的通信接口，以及豐富的模擬和系統功能。

RA4L1的關(guān)鍵特性之一是段碼LCD控制器，這在智能電表和智能恒溫器等低功耗應用中經(jīng)常需要。 它設計目的是在RA4L1的最低功耗模式下運行，同時(shí)能夠驅動(dòng)多達384段碼的LCD。

以下是段碼LCD控制器的簡(jiǎn)化框圖和顯示每個(gè)封裝中可用段碼數的表格。

簡(jiǎn)化段碼LCD控制器的實(shí)現

RA4L1封裝類(lèi)型上的最大LCD信號數量

隨著(zhù)新的網(wǎng)絡(luò )安全法規和總體安全性的重要性日益增加，為了保護數據和安全通信，每個(gè)應用程序在未來(lái)都需要更仔細地考慮安全性，而強大安全IP（RSIP）旨在幫助您做到這一點(diǎn)。RA4L1實(shí)現了廣泛的高級安全功能，包括：

- RSIP-E11A安全引擎

- 密鑰包裝

- 安全密鑰注入和更新

- 設備生命周期管理（DLM）狀態(tài)

- 身份驗證和保護級別

- 安全的工廠(chǎng)編程

- Arm TrustZone

- 篡改檢測

- 可鎖定的閃存

RA4L1安全功能的核心是RSIP安全引擎，它是MCU內的一個(gè)隔離子系統。安全引擎受到訪(fǎng)問(wèn)管理電路的保護，該電路在發(fā)生非法外部訪(fǎng)問(wèn)嘗試時(shí)關(guān)閉加密引擎，防止差分故障分析等攻擊。加密引擎包含用于對稱(chēng)和非對稱(chēng)加密算法的硬件加速器，以及各種哈希和消息身份驗證代碼。安全引擎內是MCU硬件根密鑰的一個(gè)組件，用于存儲和注入其他密鑰，我們稍后將看到。它還包含一個(gè)真隨機數發(fā)生器，具有符合SP800-90B標準的熵源和NIST認證的DRBG算法。

RSIP-E11A安全引擎圖

安全引擎包含內部RAM，用于處理敏感材料（如純文本密鑰）的操作。此RAM無(wú)法在安全引擎之外訪(fǎng)問(wèn)。RSIP安全引擎可以與Renesas靈活配置軟件包（FSP）中的更高級別安全結構相結合。FSP是一個(gè)增強的軟件包，旨在為使用任何RA Arm微控制器的嵌入式系統設計提供用戶(hù)友好、可擴展、高質(zhì)量的軟件，確保整個(gè)系列的軟件兼容性。FSP中實(shí)施的嵌入式驅動(dòng)程序和安全原語(yǔ)為嵌入式數據保護和身份識別提供了完整的解決方案。

這些功能使RA4L1非常適合需要低功耗運行、多種通信功能、LCD顯示驅動(dòng)，尤其是安全功能的廣泛應用，包括：

- 音響系統

- 門(mén)禁系統

- 消費品

- 工業(yè)和公用事業(yè)計量應用

- 安全系統

- 智能鎖

- 工業(yè)傳感器

作者：Graeme Clark——Principal Product Engineer