FM15160芯片产品说明 (6)

1、 FM15160 USB接口安全控制芯片产品说明 2011. 11 技术手册FM15160 USB KEY安全控制芯片 版本1.0 14本资料是为了让用户根据用途选择合适的上海复旦微电子股份有限公司（以下简称复旦微电子）的产品而提供的参考资料，不转让属于复旦微电子或者第三者所有的知识产权以及其他权利的许可。在使用本资料所记载的信息最终做出有关信息和产品是否适用的判断前，请您务必将所有信息作为一个整体系统来进行评价。由于本资料所记载的信息而引起的损害、责任问题或者其他损失，复旦微电子将不承担责任。复旦微电子的产品不用于化学、救生及生命维持系统。未经复旦微电子的许可，不得翻印或者复制全部或部分本资

2、料的内容。今后日常的产品更新会在适当的时候发布，恕不另行通知。 在购买本资料所记载的产品时，请预先向复旦微电子在当地的销售办事处确认最新信息，并请您通过各种方式关注复旦微电子公布的信息，包括复旦微电子的网站（如果您需要了解有关本资料所记载的信息或产品的详情，请与上海复旦微电子股份有限公司在当地的销售办事处联系。商 标上海复旦微电子股份有限公司的公司名称、徽标以及“复旦”徽标均为上海复旦微电子股份有限公司及其分公司在中国的商标或注册商标。上海复旦微电子股份有限公司在中国发布，版权所有芯片概述FM15160是一款基于FLASH的USB key安全芯片。FM15160基本信息概述如下：主要内容FM1

3、5160通讯接口USB 2.0(FS)ISO/IEC 7816（A、B共2组接口，均支持Master/Slave）UartSPIGPIOCPUC*Core 国有自主知识产权安全CPU核安全算法对称算法：DES/TDES/SM1/SM7/SSF33/AES/SMS4非对称算法：RSA(1282048位)/SM2/ECC(512位)杂凑算法：SHA1/SHA256/SM3/MD5其中SM1、DES、RSA均经过抗攻击设计。存储器容量程序存储器128KB Flash数据存储器32KB FlashRAM 8KBROM 64KB安全措施真随机数发生器WDT报警与复位电路光检测报警与复位电路电压检测报警与

4、复位电路频率检测报警与复位电路金属屏蔽层报警与复位电路存储器数据加密加扰FLASH可靠性10万次擦写100年保存时间外接晶振可使用12MHz、6MHz晶振关键特性处理器相关性能：l C-core内核l RISC单周期16bit 指令集l 数据宽度32 bit。l 典型工作频率6M、12M、24M、48MHz、最高80MHz。l 低功耗模式：支持WAIT模式、DOZE模式、STOP模式。l 2种中断方式：自动方式和向量方式。n 自动方式包括2级自动入口。n 向量方式除2级入口外，每级入口支持24个中断源。l 处理器内部不包括定时器，芯片内置2个定时器和1个计时器。l MPU（memory pro

5、tection unit）。n 支持8个以上可配置分段存储器，可分别进行保护设置。l 具备MPU外分段能力n 除MPU外还具备扩展分段能力。支持4个扩展分段，可进行段之间的相互保护。片上存储单元：FLASH：l 128k Byte Code FLASH。n 页大小512 byte。n 块擦时间5ms，字节写时间10us。l 32k Byte Data FLASHn 页大小64 byte。n 块擦时间5ms，字节写时间10us。l FLASH擦写次数：10万次擦写。l FLASH数据保存时间：100年数据保存。ROM：l 64k Byte ROM。RAM：l 8k byte RAM。通讯接口：l

6、 USB2.0(FS)控制电路n 最高速率：12Mbps。n 支持1个硬件控制端点。n 支持2个双向端点。可根据应用设置为中断、BULK或同步端点。n USB接收FIFO深度144 byte。n USB发送FIFO深度，每个端点64 byte，共192 byte。l ISO/IEC 7816主从控制器n 包括7816A和7816B两个控制器。n 两个控制器都可以分别配置成master或者slave。n 均符合ISO7816-3协议，最高传输速率300Kbpsl UART控制器n 全双工。n 支持频率9.6kbps 115.2kbps。l SPI控制器n 接收速率最高6Mbps。n 发送速率最高

7、12 Mbps。l GPIOn 14个双向可配置GPIO。n SOP28封装下共13个GPIO和其他接口复用。n 3个单向输入GIN。安全算法：l 非对称加密算法：n 1282048 bit RSA模加、模减、模乘能力。n SM2算法支持。n 最高支持512 bit ECC算法。l 对称算法n SM1算法，包括Mask以及多种抗攻击设计。n SM7算法。n SSF33算法。n DES算法，包括Mask以及多种抗攻击设计。n AES软算法。n SMS4软算法。l 杂凑算法n SM3算法支持。n SHA1算法支持。n SHA256算法支持。n MD5软算法支持。FM15160 CPU=24M，RA

8、E=48MSSF3316MbpsSM18MbpsDES/TDES6MbpsAES1Mbps(软实现)SMS4950Kbps(软实现)SM79MbpsRSA产生密钥对1024：1.2s/次（不带CRT）1.2s/次（带CRT）2048：16.5s/次（不带CRT）16.5s/次（带CRT）RSA签名1024：80ms/次（不带CRT）26ms/次（带CRT）2048：550ms/次（不带CRT）150ms/次（带CRT）SM2签名12ms/次SM2验签38ms/次SM2加密39ms/次SM2解密28ms/次ECDSA签名192位：18ms/次384位：77ms/次ECDSA验签192位：23ms

9、/次384位：98ms/次SM325MbpsSHA125MbpsSHA25625MbpsMD53Mbps（软实现）安全检测以及安全措施电路：l 真随机数发生器。l 安全报警电路：n 电压检测报警与复位电路。n 频率检测报警与复位电路。n 温度检测报警与复位电路。n 光攻击检测报警与复位电路。n 金属屏蔽层检测报警与复位电路。l WDT报警与复位电路。l 存储器加密加扰电路。电气特性：l 最大功耗小于40mA。(5V工作电压、48M主频工作模式下)。l 典型功耗2025mA。(USB key工作环境下)l 静态最低功耗小于300uA。l 电源电压2.7V5.5V。l ESD保护：大于4kV。芯片

10、封装封装形式有SOP28、SOP20、接触卡封装3种。以下是SOP28封装图：以下是SOP20封装图：芯片管脚定义信号名SOP28SOP20SIMvdd33973.3V电压输出引脚，接RC电路到地，提高系统稳定性。不可用作外部芯片电源。gnd108gpio<5>7816a_clkC311C37816 A接口clock引脚；复用为GPIO5；接触卡封装C3脚gpio<9>spi_mosiC212C2SPI接口mosi引脚；复用为GPIO9；接触卡封装C2脚vcc139C1USB应用：4.5V5.5V电源；7816应用：2.7V5.5V电源接触卡封装C1脚vdd252.5V

11、电压引脚。gpio<6>7816a_rst147816 A接口复位引脚；复用为GPIO6； gnd1512gpio<8>spi_miso17SPI接口miso引脚；复用为GPIO8gpio<4>7816a_sio187816 A接口IO引脚；复用为GPIO4gpio<3>uart_tx1913UART接口TX引脚；复用为GPIO3gpio<2>7816b_clk207816 B接口时钟引脚；复用为GPIO2gndC5gpio<1>7816b_rst217816 B接口复位引脚；复用为GPIO1C6_NC3C6接触卡封装C6

12、脚gpio<0>7816b_sio227816 B接口IO引脚；复用为GPIO0；vcc23gpio<12>uart_rx2417UART 接口RX引脚；复用为GPIO12；gpio<11>spi_ssn25C7SPI接口SSN引脚；复用为GPIO11；接触卡封装时复用为7816A iogin<0>26通用输入脚gin<1>2720gin<2>28C8_NC2C8接触卡封装中的C8脚gpio<10>spi_clk1SPI接口CLK引脚；复用为GPIO10chip_pad_cen2gpio<7>31G

13、PIO7osc_xin42外部无源晶体震荡输入端；参考 外接电阻500K2M 欧，参考外接电容 6pf40pfosc_xout53外部无源晶体震荡输出端vdd18641.8V电压输出引脚，接 RC电路到地，提高系统稳定性。不可用作外部芯片电源。dp75USB总线D+模拟IO。dm86USB总线D-模拟IO。C4_NC1C4用于SIM卡/7816接触卡应用封装中的C4脚版本信息版本号发布日期页数章节或图表更改说明1.02011.119首次发布。上海复旦微电子销售及服务网点 上海复旦微电子股份有限公司地址：上海市国泰路127号4号楼邮编：200433电话：（86-21） 6565 5050传真：（86-21） 6565 9115上海复旦微电子（香港）股份有限公司地址：香港九龙尖沙咀东嘉连威老道98号东海商业中心7楼712电话：（852） 2116 3288 2116 33