基于PCI总线芯片CH365的数据密码卡设计

文章摘要：0 引言在信息化时代的今天，计算机技术的飞速发展，给人们的生产和生活带来了巨大便利，以前复杂的工作，现在只要单击鼠标即可完成，因此，计算机已经成为人们日常工作和生活的一部分，人们对计算机的依赖程度越来越高，没有计算机的生活简直难以想象。随着计算机在生产和生活中占剧比重的加大，信息安全问题也显得突出重要，失泄密案件时有发生。小到企业商业机密被窃取，给企业造成巨大的经济损失；大到国家安全和军事机密被窃取，给人民的生命财产安全带来严重威胁。在铁路军交管理系统中，对军列的调度是采用密码管理的，这些密码标识了重要的军事目标，同时也只有通过此密码才能访问调度软件，从而调度军列。如果这些密码失窃，重要的军事

基于PCI总线芯片CH365的数据密码卡设计,标签：接口技术,微机原理与接口技术,http://www.88dzw.com

　　0 引言

　　在信息化时代的今天，计算机技术的飞速发展，给人们的生产和生活带来了巨大便利，以前复杂的工作，现在只要单击鼠标即可完成，因此，计算机已经成为人们日常工作和生活的一部分，人们对计算机的依赖程度越来越高，没有计算机的生活简直难以想象。随着计算机在生产和生活中占剧比重的加大，信息安全问题也显得突出重要，失泄密案件时有发生。小到企业商业机密被窃取，给企业造成巨大的经济损失；大到国家安全和军事机密被窃取，给人民的生命财产安全带来严重威胁。在铁路军交管理系统中，对军列的调度是采用密码管理的，这些密码标识了重要的军事目标，同时也只有通过此密码才能访问调度软件，从而调度军列。如果这些密码失窃，重要的军事目标将暴露，同时对军列的调度将出现混乱甚至引发安全事故。因此，对这些密码进行管理显得尤为重要。在这样的背景下，本文研制了一种能有效安全管理机密数据的密码卡。

　　1 CH365的功能特点

　　现在主流的PCI接口芯片是PLX公司的PCI905x系列芯片，此类芯片功能强大，有多种工作模式，数据传输速率高，但价格相对偏高，而且需要编写相应的硬件驱动程序。而CH365则是一款国产的廉价PCI接口芯片，它可以将PCI总线的时序转换为类似ISA总线时序，以便于后续与数字信号处理器、FPGA以及MCU等接口。由于CH365的生产厂商提供了丰富的硬件驱动程序，因此，软件编程人员只要调用相应厂商提供的动态连接库，即可完成对器件的操作，而且操作十分简便。

　　CH365支持I／O端口映射、存储器映射、扩展ROM以及中断。CH365可将32位高速PCI总线转换为简单的类似于ISA总线的8位主动并行接口，以用于制作低成本的、基于PCI总线的计算机板卡，也可将原先基于ISA总线的板卡升级到PCI总线上。PCI总线与其它主流总线相比，速度更快，实时性更好，可控性更佳，所以，CH365非常适用于高速实时的I／O控制卡、通讯接口卡、数据采集卡、电子盘、扩展ROM卡等。它的主要特点如下：

　　(1)可将基于32位PCI总线的从设备接口转换为主动并行接口，包括8位数据，16位地址，I／O读和写，存储器读和写；

　　(2)可以设定PCI板卡的设备标识(VendorID，Device ID，Class Code等)；

　　(3)能以字节、字或双字为单位对I／O端口或者存储器进行读写；

　　(4)支持本地硬件定址功能，可自由选择I／O地址；

　　(5)直接升级ISA板卡到PCI总线，完全不需要修改I／O板卡的相关软件；

　　(6)芯片本身无需驱动程序即可工作，而且升级ISA板卡可以不需要躯动程序。

　　2 CH365的内部结构和信号线

　　图1所示是CH365内部的主要结构。CH365对PCI总线的各种信号进行译码后，可产生内部数据总线D31～D0、内部地址总线A31～A0、读写I／O端口信号、读写存储器等信号。结构图右侧的信号是CH365提供给本地端的各个外部引脚。地址线A15～A0用于提供相对于基址的偏移地址：数据总线D7～D0在读操作时用于输入数据，在写操作时用于输出数据；IOP_RD用于提供I／O读选通脉冲信号；IOP_WR用于提供I／O写选通脉冲信号；MEM_RD用于提供存储器读选通脉冲信号，MEM_WR用于提供存储器写选通脉冲信号。由于CH365提供的地址线、数据线、读写选通信号线类似于ISA总线的信号线，所以，非常适合将ISA板卡升级到PCI总线上。在I／O读写操作期间，CH365的A7～A0输出的是I／O端口的偏移地址，它提供给外部设备的有效偏移地址范围是00H～EFH，外部设备可进一步对A7～A0进行译码以产生二级片选信号。在I／O操作期间，CH365的A15～A10保持不变，但可以由内部寄存器事先设定为高电平或低电平。如果使用本地硬件定址功能，则可以对A9～A0进行地址译码，并通过IOP_HIT引脚向CH365请求本地定址，以实现与ISA总线相兼容的000H～3FFH地址范围内的I／O端口地址。在存储器操作期间，CH365的A14～A0可输出存储器的偏移地址，提供给外部设备的有效偏移地址范围是0000H～7FFFH。在存储器读写操作期间，CH365的A15保持不变，但可以由内部寄存器事先设定为高电平或低电平，以用于存储器地址线的扩展或者页面选择。

[1] [2]  下一页