2017-2018-1 20155329 实验二固件程序设计

实验目的

了解MDK原理，并学会破解。
学习GPIO原理，掌握Z32安全模块驱动LED的工作原理。
了解sm系列sm1、2、3、4国密算法，掌握各个算法的加解密算法。
学习串口通信原理，掌握SP3232芯片的使用方法。

步骤一

注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
两人（个别三人）一组
参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.1-1.5安装MDK，JLink驱动，注意，要用系统管理员身分运行uVision4，破解MDK（破解程序中target一定选ARM）
提交破解程序中产生LIC的截图
提交破解成功的截图

步骤二：固件程序设计-2-LED

注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.9”完成LED实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
实验报告中分析代码
程序分析主函数代码的执行过程为：

系统初始化，中断设置使能所有；
判断按键，返回 boot 条件，确认是否进行程序下载；
设置 GPIO0 状态为上拉输出；
进入循环程序， LED 灯间隔 100ms 闪烁。

int main(void)
{
    //系统中断向量设置，使能所有中断
SystemInit ();
//返回boot条件
 if(0 == GPIO_GetVal(0))
{
    BtApiBack(0x55555555, 0xAAAAAAAA);
}
GPIO_PuPdSel(0,0); //设置 GPIO0 为上拉
GPIO_InOutSet(0,0); //设置 GPIO0为输出
while(1) 
{
delay(100);
GPIO_SetVal(0,0); // 输出低电平，点亮 LEDLED
delay(100);
GPIO_SetVal(0,1); // 输出高电平，熄灭 LEDLED
}
}
//延时函数，当系统时钟为内部OSC时钟时，延时1ms
void delay(int ms)
{
    int i;
while(ms--)
{
    for(i=0;i<950;i++)
}
}

步骤三：固件程序设计-3-UART

注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.0”完成UART发送与中断接收实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
实验报告中分析代码
串口函数

extern UINT8 shuju[64];
extern UINT8 shuju_lens; 
extern UINT8 uart_rx_num; 
extern UINT8 uart_rx_end;  
void UART_IrqService(void) 
{  //*****your code*****/  
UARTCR &= ~TRS_EN;  
{   
do{       
shuju[uart_rx_num] = UARTDR;     
if(shuju[uart_rx_num]=='
'||shuju[ua
rt_rx_num]=='
')    
{ 
     shuju_lens = uart_rx_num;      
     uart_rx_num=0;      
     uart_rx_end=1;     
    }     
    else uart_rx_num++;      
    }      
    while(FIFO_NE & UARTISR);      
    }  
UARTCR |= TRS_EN; 
}  
/**   * @函数：波特率设置  * @set： 
0-默认波特率 
115200，其他：需根据时钟源和分频计算
出 set = 时 钟(hz)/波特率  * @返回: 
none  */ 
void UART_BrpSet(UINT16 set) 
{  
UINT16 brp=0;     
UINT8 fd=0;      
if(0 == set)     
{      
//uartband@115200bps       
fd = SCU->UARTCLKCR & 0x80;        
switch(fd)         
{          
case 0x80:    
/*外部时钟 12M 晶振*/              
brp = 0x0068;              
break;             
case 0x00:    
/*内部时钟*/     
brp = 0x00AD;                   
break;                 
default:                 
brp = 0x00AD; 
break;        
}    
fd = SCU->UARTCLKCR & 0x7f ;       
brp = brp/(fd+1);     
}     
else     
{      
brp = set;     
}  
UARTBRPH = (UINT8)((brp >> 8) & 
0xFF);     
UARTBRPL = (UINT8)((brp) & 0xFF); 
}    
/**   * @函数：初始化  * @返回：none 
*/ 
void UART_Init(void) 
{  
IOM->CRA |= (1<<0); 
//使能 Uart 接口  
SCU->MCGR2 |= (1<<3); 
//使能 Uart 总线时钟  
 /******配置Uart时钟（建议使用外部晶
 振）******/  
 SCU->SCFGOR |= (1<<6);
 // 使能外部晶振  
 SCU->UARTCLKCR |= (1<<7);
 //使用外部时钟 // 
 SCU->UARTCLKCR &= ~(1<<7);
 //使用内部 OSC 时钟  
 UART_BrpSet(0);  
 //设置波特率为默认 115200  
 UARTISR = 0xFF;  
 //状态寄存器全部清除  
 UARTCR |= FLUSH; 
 //清除接收 fifo  
 UARTCR = 0;   //偶校验   
 /******配置中断使能******/ 
 UARTIER |= FIFO_NE; 
 // UARTIER |= FIFO_HF; 
 // UARTIER |= FIFO_FU; 
 // UARTIER |= FIFO_OV; 
 // UARTIER |= TXEND; 
 // UARTIER |= TRE;   
 ModuleIrqRegister(Uart_Exception,UAT
 _IrqService); 
 //挂载中断号
}       
/**   * @函数：Uart 发送一个字节  * 
@dat:  要发送的数据字节  * 
@返回：None  */ 
void UART_SendByte(UINT8 dat) 
{    
UARTCR |= TRS_EN;  
UARTDR = dat;     
do{     
if(UARTISR & TXEND)         
{                        
UARTISR |= TXEND;
//清除发送完成标志，写 1 清除        
break;         
}     
}     
while (1);     
UARTCR &= (~TRS_EN);  
}  
/**   * @函数：Uart 发送一个字符串  *
@str:  要发送的字符串 
 * @返回：None  */ 
 void UART_SendString(UINT8 * str) 
 {  
 UINT8 *p ; 
 p=str;  
 while(*p!=0){   
 UART_SendByte(*p++);  
 } 
 }   
/**   * @函数：Uart 
发送某一长度的字符串  * @buf:  
要发送的字符串  * @length:  
要发送的长度  * @返回：None  */  
void uart_SendString(UINT8buf[],UINT8
length) 
{  
UINT8 i=0;  
while(length>i){      
UART_SendByte(buf[i]);   
i=i+1;  
} 
}   
/**   * @函数：Uart 
发送一个十进制整数  * @num:  
要发送的整数 
 * @返回：None  */ 
 void UART_SendNum(INT32 num) 
 {  
 INT32 cnt = num,k;  
 UINT8 i,j;  
 if(num<0) {
 UART_SendByte('-');
 num=-num;}  
 //计算出 i 为所发数据的位数  
 for(i=1;;i++)  
 {   
 cnt = cnt/10;   
 if(cnt == 0) 
 break;  
 }  
 //算出最大被除数从高位分离  
 k = 1;  
 for(j=0;j<i-1;j++)  
 {   
 k = k*10;  
 }  
 //分离并发送各个位  
 cnt = num;  
 for(j=0;j<i;j++)  
 {   
 cnt = num/k;   
 num = num%k;   
 UART_SendByte(0x30+cnt);   
 k /= 10;  
 } 
 }   
/**   * @函数：Uart 发送一个 16 
进制整数  * @dat:  要发送的 16 进制数
* @返回：None */ 
void UART_SendHex(UINT8 dat) 
{  
UINT8 ge,shi;   
UART_SendByte('0');  
UART_SendByte('x');  
ge = dat%16;  
shi = dat/16;  
if(ge>9) ge+=7;    
//转换成大写字母  
if(shi>9) 
shi+=7;  
UART_SendByte(0x30+shi);  
UART_SendByte(0x30+ge);  
UART_SendByte(' '); 
}   
/**   * @函数：Uart 接收一个字节  * 
@param receive addsress  * @返回： 
flag  */ 
UINT8 UART_GetByte(UINT8 *data) 
{  
    UINT8 ret= 0;      
    if(0 != (UARTISR & FIFO_NE))     
    {         
    *data = UARTDR;         
    ret = 1;     
    }      
    return ret; 
}  
/**   * @函数：Uart 接收多个字节 
 * @param receive addsress  * @len： 
 长度   * @返回：none  */ 
 void UART_Receive(UINT8 *receive, 
 UINT8 len) 
 {    
 while(len != 0){   
 if(len >= 4)   
 {    
 while (!(UARTISR & FIFO_FU));    
 *receive++ = UARTDR;        
 *receive++ = UARTDR;    
 *receive++ = UARTDR;        
 *receive++ = UARTDR;           
 len -= 4;       
 }    
 else if(len >= 2)   
 {    
 while (!(UARTISR & FIFO_HF));      
 *receive++ = UARTDR;      
 *receive++ = UARTDR;         
 len -= 2;   
 }          
 else   
 {     
 while (!(UARTISR & FIFO_NE));       
 *receive++ = UARTDR;     
 len--;   
 }  
 } 
 }

串口相关函数包括串口中断服务、波特率设置、串口初始化、发送/接收单字节、发送字符串、发送单个十进制整数、发送单个十六进制整数、发送某一长度的字符串、接收多字节函数：

void UART_IrqService(void)是串口中断服务函数，本实验中实现串口中断执行子程序，从 PC 端串口调试助手发送数据至 Z32，Z32 再经串口发送给 PC 机；
void UART_BrpSet(UINT16 set)是波特率设置函数，串口实验波特率设置为 115200；
void UART_Init(void)是串口初始化函数，实现配置串口时钟、使能中断；
void UART_SendByte(UINT8 dat)是发送单字节函数，使用此函数一次发送一个字节数据； 5) void UART_SendString(UINT8 * str)是发送字符串函数，使用此函数发送字符串数据；
void uart_SendString(UINT8 buf[],UINT8 length)是发送某一长度的字符串函数，实现发送一定长度的字符串数据。
void UART_SendNum(INT32 num)是发送单个十进制整数函数，使用此函数发送一个十进制整数；
void UART_SendHex(UINT8 dat)是发送单个十六进制整数函数，使用此函数发送一个十六进制整数；
UINT8 UART_GetByte(UINT8 *data)是接收单字节函数，使用此函数接收单字节数据；
void UART_Receive(UINT8 *receive, UINT8 len) 是接收多字节函数，使用此函数接收多个字节数据；
主函数

UINT8 shuju_lens; 
UINT8 shuju[64]; 
UINT8 uart_rx_num; 
UINT8 uart_rx_end;  
int main(void) 
{ /*********************此段代码勿动*
**********************/  
//系统中断向量设置，使能所有中断  
SystemInit ();     
// 返回 boot 条件  
if(0 == GPIO_GetVal(0))  
{   
BtApiBack(0x55555555, 0xAAAAAAAA);  
} 
/*********************此段代码勿动***
********************/    
UART_Init();    
//初始化 Uart  
 UART_SendByte('A');                 
//Uart 发送一个字符 A  
UART_SendByte('
');
UART_SendByte('
');
//换行  
UART_SendString("Welcome to 
Z32HUA!");  //Uart 发送字符串  
UART_SendByte('
');UART_SendByte('

');
//换行  
UART_SendNum(1234567890);            
//Uart 发送一个十进制数  
UART_SendByte('
');UART_SendByte('

');
//换行  
 UART_SendHex(0xAA);
//Uart 发送一个十六进制数  
UART_SendByte('
');UART_SendByte('

');
//换行  
while(1)  
{   
if(uart_rx_end)   
{    
uart_rx_end=0;    
uart_SendString(shuju,shuju_lens);   
}  
}  
//等待接收中断
}  
//延时函数，当系统时钟为内部 OSC 
时钟时，延时 1ms 
void delay(int ms) 
{  
int i;  
while(ms--)  
{  
for(i=0;i<950;i++) ;  
} 
}

代码执行顺序

系统初始化，中断设置，使能所有中；
判断按键，返回 boot 条件，确认是否进行程序下载；
初始化 Uart，使能 Uart 接口，配置 Uart 中断并使能；
先发送单个字符“A”，换行，再发送字符串“Welcome to Z32HUA!”，换行，发送数字串“1234567890”，换行，再发送 16 位数“0xAA”，换行。
进入 while 循环程序，等待串口中断到来并判断数据是否接收完毕，若中断到来，转入执行串口中断服务程序，待接收数据完毕，Z32 将数据发回串口助手。

步骤五：固件程序设计-5-SM1

注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.16”完成SM1加密实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
实验报告中分析代码
代码分析

UINT8
jiamiqian[16]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x
04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0A,0x 
0B,0x0C,0x0D,0x0E,0x0F}; 
UINT8 
jiamimiyue[16]={0x00,0x01,0x02,0x03,0
x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0A, 
0x0B,0x0C,0x0D,0x0E,0x0F}; 
UINT8 
jiamihou[16];  
UINT8 
jiemiqian[16],jiemimiyue[16],jiemihou
[16]; 
UINT8 
cuowumiyue[16]={0x00,0x00,0x00,0x00,0
x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 
,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; 
UINT8 
UserCode[5];
UINT8 C;   
int main(void) 
{  
/*********************此段代码勿动***
********************/  
//系统中断向量设置，使能所有中断  
SystemInit ();     
// 返回 boot 条件 
if(0 == GPIO_GetVal(0)) 
{   
BtApiBack(0x55555555, 0xAAAAAAAA);  
} 
/*********************此段代码勿动***********************/     
/*初始化 IC 卡插入检测 IO 口 GPIO6*/ 
GPIO_Config(6);    
PIO_PuPdSel(6,0); //上拉  
GPIO_InOutSet(6,1); //输入      
 UART_Init();  
 lcd_init();  
 KEY_Init();  
 lcd_pos(0,0);//定位第一行  
 lcd_string("SLE4428 实验！");  

A: while(1){   
lcd_pos(1,0);//定位第二行   
lcd_string("请插入 IC 卡.  ");   
delay(1000); 
   if(GPIO_GetVal(6)==0) 
   break;      
   lcd_pos(1,0);//定位第二行   
   lcd_string("请插入 IC 卡.. ");   
   delay(1000);   
   if(GPIO_GetVal(6)==0) 
   break;      
   lcd_pos(1,0);//定位第二行   
   lcd_string("请插入 IC 卡...");   
   delay(1000);   
   if(GPIO_GetVal(6)==0) 
   break;     
}  
 if(SLE4428_InitAndRST(2)!=0xFFFFFFFF
 )  
 //收到 ATR  
 {   
 lcd_pos(1,0);//定位第二行   
 lcd_string("已插入 SLE4428");  }  
 else  
 {   
 lcd_pos(1,0);//定位第二行   
 lcd_string("卡不正确     ");   
 SLE4428_Deactivation(); 
 //下电，去激活   
 delay(1000);   
 goto A;   
 }  
 lcd_pos(2,0);//定位第三行  
 lcd_string("用户代码为：");  
 SLE4428_ReadData(0x15,UserCode,6); 
 //读取用户代码  
 lcd_pos(3,0);//定位第四行  
 for(UINT8 i=0;i<6;i++) 
 
  lcd_Hex(UserCode[i]) ;  
 while(KEY_ReadValue()!='A'); 
 //等待 A 键按下  
 lcd_wcmd(0x01);
 //清屏    
 lcd_pos(0,0);//定位第一行  
 lcd_string("按-A 键校验密码");  
 lcd_pos(1,0);//定位第二行  
 lcd_string("校验 0xFF,0xFF");  
 while(KEY_ReadValue()!='A'); 
 //等待 A 键按下  
 lcd_pos(2,0);//定位第三行  
 if(SLE4428_PassWord(0xFF,0xFF)==1)  
 lcd_string("校验成功"); 
 else   
 {
 lcd_string("校验失败"); return 0;}  
 lcd_pos(3,0);//定位第四行    
 switch(SLE4428_ReadByte(0x03fd))   
 //查看剩余密码验证机会 
 {   
 case 0xff: 
 lcd_string("剩余机会： 8 次");
 break;   
 case 0x7f: 
 lcd_string("剩余机会： 7 次");
 break;   case 0x3f: 
 lcd_string("剩余机会： 6 次");
 break;   
 case 0x1f: 
 lcd_string("剩余机会： 5 次");
 break;   
 case 0x0f: 
 lcd_string("剩余机会： 4 次");
 break;   
 case 0x07: 
 lcd_string("剩余机会： 3 次");
 break;   
 case 0x03: 
 lcd_string("剩余机会： 2 次");
 break;   
 case 0x01: 
 lcd_string("剩余机会： 1 次");
 break;   
 case 0x00: 
 lcd_string("剩余机会： 0 次");
 break;   
 default: 
 break;  
     
 } 
 
   while(KEY_ReadValue()!='A'); 
   //等待 A 键按下 B: 
   lcd_wcmd(0x01);//清屏  
   lcd_pos(0,0);//定位第一行  
   lcd_string("加密解密实验");  
   lcd_pos(1,0);//定位第二行  
   lcd_string("1.加密");  
   lcd_pos(2,0);//定位第三行  
   lcd_string("2.解密");  
 do{   
 C=KEY_ReadValue();  
 }  while(C!='1'&&C!='2'); 
 //等待 1 或 2 键按下  
 lcd_wcmd(0x01);//清屏  
 if(C=='1') 
 goto jiami;  
 else if(C=='2') goto jiemi;  
 else ;   
jiami:  
lcd_pos(0,0);//定位第一行  
lcd_string("观看串口调试助手");  
lcd_pos(1,0);//定位第二行  
lcd_string("A 键确认加密");  
UART_SendString("将加密以下数据:
");  
for(UINT8 i=0;i<16;i++) 
{   
UART_SendHex(jiamiqian[i]);  
}  
UART_SendString("
");  
UART_SendString("加密密钥:
");  
for(UINT8 i=0;i<16;i++) 
 {   
 UART_SendHex(jiamimiyue[i]);  
 }  
 UART_SendString("
");  
 while(KEY_ReadValue()!='A'); 
 //等待 A 键按下  
 SM1_Init(jiamimiyue);   //SM1 初始化
 SM1_Crypto(jiamiqian, 16, 0, 0,  0,jiamihou); //进行加密  
 SM1_Close(); //关闭安全模块  
 UART_SendString("加密后的数据:
");  
 for(UINT8 i=0;i<16;i++) 
 {   
 UART_SendHex(jiamihou[i]);  
 }  
 UART_SendString("
");  
 lcd_pos(2,0);//定位第三行  
 lcd_string("加密完成");  
 lcd_pos(3,0);//定位第四行  
 lcd_string("A 键存入 IC 卡");  
 while(KEY_ReadValue()!='A'); 
 //等待 A 键按下  
 for(UINT8 i=0;i<16;i++)  
 {   
 SLE4428_Write_Byte(0x20+i,jiamihou[i]); 
 //设置IC卡 0x20地址为存储 加密数据的地址  
 }  
 UART_SendString("已将数据写入 IC 卡。
");  
 UART_SendString("
");  
 goto B;   
jiemi:  
lcd_pos(0,0);//定位第一行  
lcd_string("观看串口调试助手");  
lcd_pos(1,0);//定位第二行 
 lcd_string(" A 键读取 IC 卡数据");  
 while(KEY_ReadValue()!='A'); 
 //等待 A 键按下  
 SLE4428_ReadData(0x20,jiemiqian,16);
 UART_SendString("读取的数据为：
");  
 for(UINT8 i=0;i<16;i++)  
 {  
 UART_SendHex(jiemiqian[i]);  
 }  
 UART_SendString("
");  
 lcd_wcmd(0x01);//清屏  
 lcd_pos(0,0);//定位第一行  
 lcd_string("读取成功");  
 lcd_pos(1,0);//定位第二行  
 lcd_string("选择密钥解密：");  
 lcd_pos(2,0);//定位第三行  
 lcd_string("1.正确密钥");  
 lcd_pos(3,0);//定位第四行  
 lcd_string("2.错误密钥");   
 do{   
 C=KEY_ReadValue();  
 } while(C!='1'&&C!='2'); 
 //等待 1 或 2 键按下  
 lcd_wcmd(0x01);//清屏 
 if(C=='1')   
 { 
 for(UINT8 i=0;i<16;i++)   jiemimiyue[i] = jiamimiyue[i];   
 }  
 else if(C=='2')  
 {  
 for(UINT8 i=0;i<16;i++) 
  jiemimiyue[i] = cuowumiyue[i];  
 }  
  else ;  
 UART_SendString("将使用以下密钥进行解密：
");  
 for(UINT8 i=0;i<16;i++) 
 {  
 UART_SendHex(jiemimiyue[i]);  
 }  
 UART_SendString("
");  
 lcd_pos(0,0);//定位第一行  
 lcd_string("A 键确认解密");  
 while(KEY_ReadValue()!='A'); 
 //等待 A 键按下  
 SM1_Init(jiemimiyue);   
 //SM1 初始化  
 SM1_Crypto(jiemiqian, 16, 1, 0, 0,jiemihou); 
 //进行解密  
 SM1_Close(); //关闭安全模块  
 lcd_pos(1,0);//定位第二行  
 lcd_string("解密完成");  
 lcd_pos(2,0);//定位第三行  
 lcd_string("A 键返回");  
 UART_SendString("解密后的数据为：
 n");  for(UINT8 i=0;i<16;i++)  {   
 UART_SendHex(jiemihou[i]);  }  
 UART_SendString("
");  
 UART_SendString("
");  
 while(KEY_ReadValue()!='A');
 //等待 A 键按下  
 goto B;   
 SLE4428_Deactivation(); //下电，去激活,实验结束   
 while(1) { 
 }   
}  
//延时函数，当系统时钟为内部 OSC 时钟时，延时 1ms 
void delay(int ms)
{  
int i; 
while(ms--)  
{  
for(i=0;i<950;i++) ;  
} 
}

程序执行过程

系统初始化，中断设置，使能所有中断；
判断按键，返回 boot 条件，确认是否进行程序下载；
初始化 IC 卡插入检测端口 GPIO6；
串口初始化；
LCD12864 初始化；
矩阵键盘初始化；
液晶屏第一行显示字符串“SLE4428 实验！”。

** A 段程序：**

第二行显示“请插入 IC 卡”，等待卡片插入；
SLE4428 IC 卡正确插入，第二行显示“已插入 SLE4428”，卡片插入错误则第二行显示“卡不正确 ”；
IC 卡正确插入，则显示“用户代码为：XXXXXXXXXX”（ XXXXXXXXXX 代表用户的代码），等待按下键盘的“A”键；
按下“A”键，显示屏第一行显示“按-A 键校验密码”，第二行显示“校验 0xFF,0xFF”，等待“A”键按下。
按下“A”键，若校验密码正确，显示屏第三行显示“校验成功”，否则显示“校验失败”，第四行显示剩余密码验证机会次数“剩余机会： X 次”（X 初始最大为 8，最小 0，当校验密码错误验证一次后，X 减 1），等待“A”键按下；

B 段程序

按下“A”键，显示屏第一行显示“加密解密试验”，第二、三行分别显示“1.加密”、“2.解密”两个选项。等待按键按下：如果“1”按下，跳转至加密程序段，如果“2”按下，跳转至解密程序段；

加密程序段：

第一行显示“观看串口调试助手”，第二行显示“A 键确认加密”，通过串口发送字符串“将加密以下数据：”并将加密前的数据发送至 PC 机，发送换行，串口继续发送“加密密钥：”并将加密密钥数组发送至 PC 机，发送完毕等待“A”键按下；

按下“A”键后，SM1 初始化；
进行 SM1 加密；
关闭 SM1 加密安全模块；

通过串口发送字符串“加密后的数据：”并将加密后的数据发送至 PC 机，换行，在液晶屏第三行显示“加密完成”，第四行显示“A 键存入 IC 卡”，等待“A”键按下。当“A”键按下后，向 SLE4428 IC 卡加密后的数据，通过串口向 PC 发送“已将数据写入 IC 卡。”跳转至 B 段程序。

解密程序段：

屏幕第一行显示“观看串口调试助手”，第二行显示“A 键读取 IC 卡数据”，当“A”键按下，读取 SLE4428 IC 卡解密前数据，通过串口发送 “读取的数据为：”至 PC 机并发送解密前的数据至 PC 机。在显示屏的四行分别显示“读取成功”，“选择密钥解密”，“1.正确密钥”，“错误密钥”，等待按键“1”或“2”按下。如果“1”按下，解密密钥为正确的密钥，“2”按下，解密密钥为错误的密钥，然后通过串口发送“将使用以下密钥进行解密：”并将相应的解密密钥数据发送至 PC 机。发送完毕，第一行显示“A 键确认解密”，等待“A”键按下。

按下“A”键后，SM1 初始化；
进行 SM1 解密；
关闭 SM1 解密安全模块；

显示屏第二行显示“解密完成”，第三行显示“A 键返回”，通过串口将 “解密后的数据为：”和解密后的数据发送至 PC 机，发送完毕等待“A” 键按下，若“A”键按下，跳转至 B 段程序。
断电，去除 IC 卡激活，实验结束。

实验步骤

用 9 针串口线将 Z32 模块的串口与电脑 USB 接口连接。首先在电脑上打开串口助手，选择对应的串口号，设置波特率为 115200，偶校验（Even），然后打开串口。
关闭 Z32 电源开关，再打开，程序自动运行，此时可以看到实验现象：显示屏显示“SLE4428 实验！请插入 IC 卡．．．”。
插入 SLE4428 IC 卡，显示屏第三行显示：“用户代码为：”，第四行显示用户代码“D27600000400”。如果插入错误的卡片，则显示屏第二行显示：“卡不正确”。

若插入了正确的卡片，显示出用户代码，再按下矩阵键盘的“A”键，屏幕第一行显示提示“按-A 键校验密码”并在第二行显示两个字节的校验密码 “校验 0xFF，0xFF”。
按下矩阵键盘的“A”键，屏幕第三行显示“校验成功”，第四行显示校验剩余机会“剩余机会：8 次”。
再按下矩阵键盘的“A”键，则屏幕第一行显示“加密解密实验”，第二、三行分别显示选项“1.加密”，“2.解密”。首先进行加密实验。按“1”键选择加密，屏幕第一行显示“观看串口调试助手”，第二行显示“A 键确认加密”。此时，串口调试助手显示原始数据和加密密钥。
按下“A”键确认加密后，屏幕第三行显示“加密完成”，第四行显示提示 “A 键存入 IC 卡”。串口调试助手显示加密后的数据。
按“A”键，将加密数据存入 IC 卡，此时串口显示“已将数据写入 IC 卡”。屏幕回到加密解密实验选择菜单。
下面进行解密实验。按“2”键选择解密实验后屏幕显示“观看串口调试助手 A 键读取 IC 卡数据”。
按“A”键后，此时屏幕显示“读取成功选择密钥解密：1.正确密钥 2.错误密钥”。串口显示“读取的数据：为：0x7E 0xDC 0xA3 0x7B 0xBA 0x53 0x84 0xAC 0x0B 0x75 0x50 0x45 0x2E 0xEC 0x4F 0x4F”。
按“ 1”键选择正确的密钥后，屏幕提示“A 键确认解密”，此时串口显示“将使用以下密钥进行解密：0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E 0x0F”。
按“A” 键确认解密后，屏幕提示“解密完成 A 键返回”，此时串口显示 “解密后的数据为：0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E 0x0F”。
按“A”键返回加/解密选择菜单。如果使用错误秘钥进行解密，解密后将不能得到原始数据，在加/解密选择菜单中按“2”进行解密实验，用错误的秘钥解密。屏幕提示“观看串口调试助手 A 键读取 IC 卡数据”。
按“A”键后，此时屏幕显示“读取成功选择密钥解密：1.正确密钥 2.错误密钥”。串口显示“读取的数据：为：0x7E 0xDC 0xA3 0x7B 0xBA 0x53 0x84 0xAC 0x0B 0x75 0x50 0x45 0x2E 0xEC 0x4F 0x4F”。
按“ 2”键选择错误的密钥后，屏幕提示“A 键确认解密”，此时串口显示“将使用以下密钥进行解密：0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00”。
按“A” 键确认解密后，屏幕提示“解密完成 A 键返回”，此时串口显示 “解密后的数据为：0xB9 0x8C 0xB6 0x40 0xA2 0xD2 0x83 0xD0 0x64 0x6E 0x54 0x26 0x86 0x6D 0x5A 0xF5”。而正确的原始数据为：“0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E 0x0F”

清理完善工作

实验中的问题及解决过程

问题一：破解MD5失败
解决：原因在于没有用管理员身份打开uVision4，重新开启后解决。
问题二：添加SC00库时不弹出芯片库选择框。
解决：关闭后，再用管理员身份打开一次，结果成功。
问题三：用9针串口线将电脑与Z32部分连接后，打开串口助手，始终提示“没有串口接入”
解决：在“这台电脑或我的电脑”上右键“管理”。然后打开“设备管理器”中的“端口”，先禁用代表实验箱的关口，再启动，电脑就可以识别了。
新学到的知识点

通过本次实验我们学习到了以下知识点：

如何利用uVision4和MDK破解MD5；
如何在 keil MDKkeil 工程选择 SC000库；
如何定位Z32电子屏的某一行并显示相应的字符串；
如何通过串口助手实现试验箱Z32和电脑之间的数据传输和通信；
如何下载程序到试验箱；
如何利用SM1的库函数进行加解密。

本次实验未完成的部分

国密算法
在自己查阅相关资料未做出结果后向已完成的同学请教，还未能做出来。
查阅的相关资料

国密算法参考资料1

参考资料2

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原文地址：https://www.cnblogs.com/hpl20155329/p/7790011.html

2017-2018-1 20155329 实验二 固件程序设计

2017-2018-1 20155329 实验二 固件程序设计

实验目的

步骤一

步骤二：固件程序设计-2-LED

步骤三： 固件程序设计-3-UART

步骤五：固件程序设计-5-SM1

清理完善工作

实验中的问题及解决过程

通过本次实验我们学习到了以下知识点：

本次实验未完成的部分

国密算法参考资料1

参考资料2

2017-2018-1 20155329 实验二固件程序设计

2017-2018-1 20155329 实验二固件程序设计

步骤三：固件程序设计-3-UART