加密芯片ATSHA204读序列号（Serial Number）

        近段时间一个项目使用了atsha204，硬件电路设计好后，需要设计一个程序来测试芯片是否正常工作，于是写了一个读Serial Number的程序。

        本文参考了博文 《atsha204a加密芯片使用攻略——配置篇》，该博文比较详细地说明了芯片该如何使用，更详细的芯片使用可以参考该文，这里不赘述了。

        但是我也发现文章中的一些问题，以下内容都是我测试过可行的。

 

一、目标

        我设定的测试目标是读取芯片的Serial Number。Serial Number在Config区域中。

二、数据包的格式
1、芯片通讯包基本格式

Word Address	Count	Data	CRC
1 byte	1 byte	N byte	2 byte

 

2、查找datasheet中Read Command的具体样式

可以具体看到Read Command的数据包具体样式如下所示。其中Count的长度不包括Word Address，但包括Count本身

Word Address	Count	Opcode	Param1	Param2	CRC
1 byte	1 byte	1 byte	1 byte	1 byte	2 byte

3、填充其它内容

      接下来分别填充Qpcode、Param1和Param2的内容

3.1 Qpcode值

        Read指令，所以Qpcode = 0x02

3.2  Param1值

        Param1表示的是访问的区域，有三个区域Config、OTP和Data，分别对应的值为：0、1、2、

 

3.3  Param2值

        Param2中的Block指明操作哪个block和要offset多少个地址。这里是要读取 word 0 的值，所以Block和offset都是0

所以Read Command数据包的样式如下：

Word Address	Count	Opcode	Param1	Param2(byte0)	Param2(byte1)	CRC
0x03	0x07	0x02	0x00	0x00	0x00	2 byte

 

4、计算CRC的值
使用Atmel官方提供的库中的sha204c_calculate_crc()函数算出后面的CRC的值，
库下载地址：http://www.atmel.com/tools/CRYPTOAUTHENTICATIONATSHA204DEVELOPMENTLIBRARY.aspx
sha204c_calculate_crc函数在sha204_comm.c中

void sha204c_calculate_crc(uint8_t length, uint8_t *data, uint8_t *crc) ;
第一个参数：Count ~ Param2(byte1)的个数，总共5个
第二个参数：需要计算的数据起始地址，即Count的地址
第三个参数：写入crc数据的起始地址（算出来的值为：0x1e, 0x2d）

最终Read Command数据包格式如下：

Word Address	Count	Opcode	Param1	Param2(byte0)	Param2(byte1)	CRC1	CRC2
0x03	0x07	0x02	0x00	0x00	0x00	0x1e	0x2d

三、程序设计
        芯片在读写之前，需要进行唤醒。Datasheet中的描述如下：

我写的程序思路如下：
1、设备需要Wake up才能读写数据。
2、查看slave是否有响应，此时读出4个字节，值分别为：0x04 0x11 0x33 0x43
3、发送Read Command
4、读出数据

四、实验结果

五、程序

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
#define SHA204_WRITE   0x01
#define SHA204_READ    0x03
 
struct my_i2c_msg {
    unsigned short addr;  /* slave address          */
    unsigned short flags;
    unsigned short len;       /* msg length             */
    unsigned char buf[64];        /* pointer to msg data          */
};
 
static void sha204c_calculate_crc( unsigned char  length, unsigned char  *data, unsigned char  *crc)
{
    unsigned char counter;
    unsigned short crc_register = 0;
    unsigned short polynom = 0x8005;
    unsigned char  shift_register;
    unsigned char  data_bit, crc_bit;
 
    for (counter = 0; counter < length; counter++) {
        for (shift_register = 0x01; shift_register > 0x00; shift_register <<= 1) {
            data_bit = (data[counter] & shift_register) ? 1 : 0;
            crc_bit = crc_register >> 15;
            crc_register <<= 1;
            if (data_bit != crc_bit)
                crc_register ^= polynom;
        }
    }
    crc[0] = (unsigned char)(crc_register & 0x00FF);
    crc[1] = (unsigned char)(crc_register >> 8);
}
 
struct my_i2c_msg packet;
int main()
{
    int fd;

    fd = open("/dev/sha204", O_RDWR);
    if(fd < 0){
        printf("sha204 open failed!");
    }
 
    //1.wake up
    packet.addr = 0x00;
    packet.len = 1;
    packet.buf[0] = 0;
    ioctl(fd, SHA204_WRITE, &packet);
    usleep(2600);
     
    //2.read feedback bytes (4 bytes)
    packet.addr = 0xc8;
    packet.len = 4;
    ioctl(fd, SHA204_READ, &packet);
    printf("Feedback bytes: %x %x %x %x\n", packet.buf[0],packet.buf[1],packet.buf[2],packet.buf[3]);
     
    //3.send read command
    packet.addr = 0xc8;
    packet.len = 8;
    packet.buf[0] = 0x03; //0x03, 0x07, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00
    packet.buf[1] = 0x07;
    packet.buf[2] = 0x02;
    packet.buf[3] = 0x00;
    packet.buf[4] = 0x00;
    packet.buf[5] = 0x00;
    sha204c_calculate_crc(5 ,&packet.buf[1],&packet.buf[6]);
    printf("Read command: %x %x %x %x %x %x %x %x\n", packet.buf[0],packet.buf[1],packet.buf[2],packet.buf[3],\
                                                    packet.buf[4],packet.buf[5],packet.buf[6],packet.buf[7]);\                               
    ioctl(fd, SHA204_WRITE, &packet);
    usleep(3000);
     
    //4.read data
    packet.addr = 0xc8;
    packet.len = 7;
    memset(packet.buf, 0, 7);
    ioctl(fd, SHA204_READ, &packet);
    printf("Reading Data: %x %x %x %x %x %x %x\n", packet.buf[0],packet.buf[1],packet.buf[2],packet.buf[3],\
                                                    packet.buf[4],packet.buf[5],packet.buf[6]);
     
    close(fd);
    return 0;
}