低電壓時防止寄存器崩潰 - 飛思卡爾防篡改特性MCU強(qiáng)勁智能電表解決方案

　　低電壓時防止寄存器崩潰

　　黑客或許會想要降低電壓以寫入RTC寄存器，從而改變設(shè)置或更改數(shù)值（因為數(shù)字邏輯在低電壓狀態(tài)下也許不會工作），這樣也會帶來時間上的錯誤。iRTC可以檢測出電壓的下降在某一特定閾值以下，所有RTC寄存器寫入入口都會自動關(guān)閉，直到電壓回到正常運(yùn)行水平。CPU在這一事件中也會中斷。

　　強(qiáng)大單向計數(shù)器的單調(diào)計數(shù)

　　iRTC還整合了一個單向或單調(diào)計數(shù)器，當(dāng)寫入條件為true時，CPU的寫入周期就會增加。這是一個32位計數(shù)器，可以用來保持電能脈沖的數(shù)目，如采用kWh計算，它就是終端客戶的計量單位。

　　單調(diào)計數(shù)器對付篡改的能力非常強(qiáng)大，因為計數(shù)器只在POR上清除，除非電表重置，否則是不可能被重新加載的。在它上面的每一次寫入都會使值增加，因此惡意代碼是不會對其數(shù)值有所減少的。作為RTC寄存器空間的一部分，它還使其免受誤寫入的困擾，正如在前面所介紹的一樣。

　　強(qiáng)大的固件代碼更新

　　MCF512EM256提供高效和遠(yuǎn)程的代碼替換，如需要，還可選擇返回舊代碼。微控制器中有兩塊128kB的閃存，順序排列。每一組陣列都有單獨(dú)繪制的閃存寄存器。基于iRTC內(nèi)部的控制位，這兩組陣列的地址可以交換。這就使得用戶可以在第一個閃存陣列中執(zhí)行任務(wù)時又能更新第二個閃存陣列中的固件。所有的更新都可以在微控制器運(yùn)行期間發(fā)生。這就讓公共事業(yè)公司可以遠(yuǎn)程更新代碼而無需進(jìn)行電能估算。例如，如果一家電力公司想要更新LCD軟件，更新的軟件在未保護(hù)的情況下下載到了未使用的閃存陣列中（Block 1）。而在閃存陣列（Block 0）上保護(hù)還是啟用的，即代碼執(zhí)行地。在更新后，被更新陣列（Block 1）的保護(hù)重新啟用，而iRTC內(nèi)的控制位會指出閃存陣列（Block 1）擁有更新過的代碼。舊的代碼或被擦除或是作為回退選項。系統(tǒng)重置會致使最新更新過的代碼被執(zhí)行。在這種情況下，重置是不被推薦的，而核心代碼必須出現(xiàn)在兩種陣列中，并獲得塊保護(hù)。核心代碼不會被遠(yuǎn)程更改，且需要進(jìn)入后臺調(diào)試模式。

　　智能電表

　　圖5 – 固件在MCF51EM256中升級

　　圖5展示了這一更新過程的高水準(zhǔn)運(yùn)行（更多詳情請參閱MCF51EM256參考手冊2）

　　自動讀表（AMR）

　　AMR技術(shù)指的是電表使用有線或無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置對數(shù)據(jù)自動收集并與通信中心通信的能力。AMR技術(shù)在世界上得到廣泛應(yīng)用，包括Radio Frequency （RF）， ZigBee? 協(xié)議、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器（通過標(biāo)準(zhǔn)電話網(wǎng)絡(luò)）和電力線通信（PLC）。它一些通信可能包括通過一個“電子讀數(shù)器”設(shè)備的光學(xué)端口讀取數(shù)據(jù)。后者可能會基于串行端口（RS-485）或是紅外線路。

　　有了AMR技術(shù)的協(xié)助，任何登錄MCF51EM256存儲器的篡改事件都會通過AMR網(wǎng)絡(luò)提交給變電站。MCF51EM256通過專用SPI/SCI可用引腳來實現(xiàn)AMR的運(yùn)行。

　　安全運(yùn)行失敗時的多重時鐘來源

　　MCU可以由三種獨(dú)立的時鐘源來計時，如圖6所示的32.768 kHz iRTC晶體，外部1-16 MHz晶體，或是內(nèi)部32 kHz振蕩器。在時鐘故障的情況下，計算機(jī)正確操作（COP）會同內(nèi)部獨(dú)立時鐘協(xié)作，這有可能自動改變時鐘源并自動保持正常運(yùn)行。振蕩器會有失靈的時候，如焊點失效、篡改短路晶體等，在以上這些情況下，系統(tǒng)有可能就會死機(jī)。但是COP則會繼續(xù)以其獨(dú)立時鐘運(yùn)行并就超時做出重置。系統(tǒng)可以選擇改變時鐘源，如在重置后的重啟過程中轉(zhuǎn)至內(nèi)部時鐘源。

　　盡管內(nèi)部振蕩器的精確度會降低，但是精確度降低比無法測量要好。任何時鐘失敗都會在讀表時（AMR或手動）報告出來。同時也會產(chǎn)生篡改日志，并點亮篡改LED提示燈。

智能電表　　

　　圖6 –為失敗安全運(yùn)行準(zhǔn)備的多重時鐘來源圖6 –為失敗安全運(yùn)行準(zhǔn)備的多重時鐘來源

　　總結(jié)

　　在智能電網(wǎng)中，能源表產(chǎn)品都可與能源公司進(jìn)行雙向溝通，而且遠(yuǎn)程接入并控制這些設(shè)備也成為了可能。隨著人力監(jiān)測/控制的（電力公司方）減少，這些設(shè)備的抗篡改性也變得最為重要，設(shè)備也應(yīng)能感知消費(fèi)者的信息。MCF51EM256微控制器是一個有效的解決方案，不管今天還是未來都可以滿足智能電表的需求。

　　MCF51EM256非常適合電表應(yīng)用，尤其是單相和多相電表，對聯(lián)網(wǎng)的和非聯(lián)網(wǎng)的同樣適用。所有以上提到的特色都基于MCF51EM256被應(yīng)用到了多相電表參考設(shè)計中。

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本文導(dǎo)航

第 1 頁：飛思卡爾防篡改特性MCU強(qiáng)勁智能電表解決方案
第 2 頁：檢測系統(tǒng)的外部篡改
第 3 頁：低電壓時防止寄存器崩潰

飛思卡爾(77872) 飛思卡爾(77872)
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防篡改特性(4903) 防篡改特性(4903)

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主題：飛思卡爾汽車電子中電機(jī)控制方案

2010-01-20 07:55:34

主題：采用飛思卡爾i.MX多媒體應(yīng)用處理器建構(gòu)安防系統(tǒng)

卡爾的i.MX258是單芯片多媒體應(yīng)用處理器，能提供樓宇安防，防竊密的電子商務(wù)設(shè)備，智能電表和門禁控制等應(yīng)用所需的效能和安全特性。在這次在線研討會，您將會認(rèn)識如何把這些元素加入到客戶的系統(tǒng)里和關(guān)于

2009-12-09 06:30:16

什么是飛思卡爾車窗升降參考設(shè)計？

）豐富的8位、16位和32位微控制器（MCU）系列產(chǎn)品是這類應(yīng)用的核心所在，配以各種模擬器件，提供卓越的電源管理和控制。憑借綜合全面的支持，飛思卡爾可以為車身電子應(yīng)用提供完整的解決方案。車身電子應(yīng)用主要

2019-07-30 08:15:27

分享一種ADE7816精密多路電表解決方案

分享一種ADE7816精密多路電表解決方案

2021-05-10 07:12:54

基于飛思卡爾優(yōu)化微控制器技術(shù)的電表參考設(shè)計

理器，用于篡改檢測的加速傳感器，用于氣壓表、水表或熱能表的氣壓或液壓傳感器，與MCU組合用于家庭網(wǎng)絡(luò)的ZigBee 收發(fā)器。如需了解飛思卡爾智能電表解決方案的更多信息，請訪問：<a href

2009-11-10 06:37:54

大飽眼福，與飛思卡爾技術(shù)論壇FTF的那些事

等方面飛思卡爾一系列的解決方案，不過遺憾的是僅僅只呆了半小時，難免讓看管們有些意猶未盡。而開幕儀式更多時間則留給了飛思卡爾首席市場營銷官 Henri Richard等各產(chǎn)品線、各部門高管的風(fēng)采展示

2012-08-22 19:00:54

學(xué)做飛思卡爾智能車

我想學(xué)做飛思卡爾智能車，有一定的51基礎(chǔ)，但現(xiàn)在不知道該怎么入手，還很多都不懂，那些程序好難，也看不懂，那些各種模塊也不會寫，求大神給個方向，指點迷津！謝謝

2017-03-24 16:30:59

急需飛思卡爾精通者

`本公司做安防領(lǐng)域，推出一款基于飛思卡爾i.MX6芯片的核心板，用于智能終端領(lǐng)域，現(xiàn)需要招募飛思卡爾精通者一名做銷售人員技術(shù)支持，有意者聯(lián)系深圳市邁瑞智能技術(shù)有限公司，0755-86664711-8022，小強(qiáng)。`

2013-08-14 15:15:54

恩智浦+飛思卡爾后你需要知道的十件事

　　近幾年，飛思卡爾將更多焦點集中在軟件解決方案以及相關(guān)合作伙伴，這些年來已經(jīng)助力該公司取得更多占率率。例如，專門針對中國市場的全新的飛思卡爾專屬MCU開發(fā)平臺——MAPS四色板系列。其實飛思卡爾的成長

2015-12-07 14:50:33

恩智浦、飛思卡爾基于i.MX&ARM MCU項目完整資料

恩智浦、飛思卡爾基于i.MX&ARM MCU項目完整資料

2016-06-17 16:47:40

求飛思卡爾資料

2012-12-08 15:47:03

求大神分享關(guān)于飛思卡爾的車內(nèi)CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)解決方案

本文介紹飛思卡爾（Freescale）的車內(nèi)CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)解決方案。

2021-05-12 06:18:54

激發(fā)靈感變現(xiàn)創(chuàng)意！飛思卡爾MCU創(chuàng)意大獎賽誠邀您的加入

材聯(lián)合主辦的飛思卡爾MCU創(chuàng)意大獎賽已于2月18日正式啟動！我們不但提供你實現(xiàn)創(chuàng)意的平臺，還提供方案所需的樣片，更幫你解決設(shè)計中的難題！從創(chuàng)意到實現(xiàn)不再遙遠(yuǎn)！主辦方將提供兩種開發(fā)板，一種是高性能

2013-03-21 15:15:14

愛特梅爾推出用于PRIME智能電表應(yīng)用的解決方案

的PRIME智能電表市場、采用ARM Cortex-M4處理器的微控制器(MCU)的單芯片電力線通信(power line communications, PLC)解決方案。　　愛特梅爾SAM4SP32A

2012-12-12 16:31:45

讓智能電表飛原廠精英盡顯雄韜偉略

的設(shè)計難題飛　　安全解決方案，力迎設(shè)計挑戰(zhàn)　　目前智能電表的生產(chǎn)和應(yīng)用正在蓬勃發(fā)展，飛思卡爾在該行業(yè)的發(fā)展也投入了很大的精力。他們針對智能計量和智能電網(wǎng)開發(fā)出了安全的終端到終端的解決方案，該方案支持從輸電

2013-03-25 17:40:02

跪求飛思卡爾

有一個飛思卡爾的板子，現(xiàn)在想做控制的更改，跪求各位大神指點迷經(jīng)。1、具體的編程、燒寫軟硬件環(huán)境。2、如果是CodeWarrior，請說明一下導(dǎo)入方法。3、有沒有好一點的飛思卡爾自學(xué)教材或者培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。郵箱：793413714@qq.com 一經(jīng)采用，本人敬上200-2000的辛苦費(fèi)。

2021-08-18 11:06:56