AS532H数据手册
版本1.2, 2012年02月
杭州晟元芯片技术有限公司
杭州市西湖区天目山路176号17幢2楼
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版本历史
版本日期
修改内容
章节作者内容
1.0 2011-11-17 Airjin 初始版本
1.1 2012-02-02 All Chester修正文档参数
1.2 2012-02-17 7 Chester修正电气参数，更新域及文档页面
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目录
声明 ........................................................................................................................................................................... I I 版本历史 ................................................................................................................................................................. III 目录 ......................................................................................................................................................................... IV 图目录 ..................................................................................................................................................................... VI 表目录 .................................................................................................................................................................... V II 缩写与术语 .......................................................................................................................................................... VIII 1 介绍 .................................................................................................................................................................... 1 2 应用领域 ............................................................................................................................................................ 2 3 结构图 ................................................................................................................................................................ 3 4 主要特性 ............................................................................................................................................................ 4 5 封装和引脚 .. (6)
5.1 封装 .......................................................................................................................................................... 6 5.2 引脚列表 .................................................................................................................................................. 6 6 功能描述 (9)
6.1 Cordis 5+ RISC 核 ................................................................................................................................ 9 6.2 存储器 . (10)
6.2.1 概述 .......................................................................................................................................... 10 6.2.2 存储器映射 ...............................................................................................................................11 6.2.3 片内Flash .................................................................................................................................11 6.2.4 OTP .......................................................................................................................................... 12 6.3 中断 ........................................................................................................................................................ 13 6.4 JTAG ...................................................................................................................................................... 15 6.5 引导模式 ................................................................................................................................................ 15 6.6 SCM ....................................................................................................................................................... 16 6.7 CLKOUT ................................................................................................................................................ 16 6.8 GPIO ...................................................................................................................................................... 16 6.9 定时器 .................................................................................................................................................... 17 6.10 SPI .......................................................................................................................................................... 17 6.11 I2C .......................................................................................................................................................... 18 6.12 UART ..................................................................................................................................................... 19 6.13 USB ........................................................................................................................................................ 19 6.14 SCI ......................................................................................................................................................... 20 6.15 SQI ......................................................................................................................................................... 20 6.16 SDI ......................................................................................................................................................... 20 6.17 TRNG ..................................................................................................................................................... 21 6.18 对称算法 ................................................................................................................................................ 21 6.19 非对称算法 ............................................................................................................................................ 22 6.20 HASH 算法 ............................................................................................................................................ 22 7 电气参数 . (23)
7.1 极限电气参数 (23)
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7.2 推荐运行参数 (23)
7.3 直流电气参数 (24)
7.4 片上振荡器 (24)
7.5 片上环振 (24)
7.6 PLL (25)
7.7 POR (25)
7.8 LDO33 (25)
7.9 LDO18 (26)
7.10 内嵌Flash (26)
8 机械参数 (27)
9 更新提示 (28)
10 订购信息 (28)
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图目录
图 3-1 AS532H结构图 (3)
图 5-1 AS532H封装图 (6)
图 6-1 AS532H地址映射表 (11)
图 6-2 OTP域定义 (12)
图 8-1 AS532H封装尺寸图 (27)
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表目录
表 5-1 AS532H管脚列表 (6)
表 6-1 AS532H处理器中断简表 (14)
表 6-2 AS532H引导模式 (15)
表 6-3在线升级文件格式 (15)
表 6-4对称算法性能指标 (21)
表 6-5对称算法性能指标 (22)
表 6-6 HASH算法性能指标 (22)
表 7-1 SY700极限电气参数 (23)
表 7-2 SY700推荐运行电气参数 (23)
表 7-3 SY700直流电气参数 (24)
表 7-4片上振荡器电气参数 (24)
表 7-5片上环振电气参数 (24)
表 7-6 PLL电气参数 (25)
表 7-7 POR电气参数 (25)
表 7-8 LDO33电气参数 (25)
表 7-9 LDO18电气参数 (26)
表 7-10 内嵌Flash电气参数 (26)
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缩写与术语
CBC ：Cipher Block Chaining 密码块链接 ECB ：Electronic Code Book 电子密码本 OFB ：Output Feedback 即输出反馈模式 CFB ：Cipher Feedback 密文反馈
ECDSA ：The Elliptic Curve Digital Signature Algorithm 椭圆曲线数字签名算法 SDI ：SD 卡主控制器接口
PKI ：Public Key Infrastructure 公钥基础设施 RSA ：Rivest Shamir Adlemen RSA 公钥算法 SCI ：Smart Card Interface 智能卡接口
TRNG ：True Random Number Generator 真随机数发生器 JTAG ：Joint Test Action Group 边界测试扫描接口 SCM ：System Control Module 系统控制模块
GPIO ：General Purpose Input/Output 通用输入输出接口 SPI ：Serial Peripheral Interface 串行外设接口 I2C ：Inter-integrated Circuit
UART ：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 通用异步收发器 USB ：Universal Serial Bus 通用串行总线
SQI ：Serial Quad Interface 四通道串行接口 EFC ：Embedded Flash Controller 内嵌Flash 控制器 MPU ：Memory Protection Unit 存储器保护单元 DCCM ：Data Closely Coupled Memory BVCI ：Basic Virtual Component Interface
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1 介绍
AS532H采用LQFP48封装，基于Cordis 5+ 32位RSIC安全内核，96MHz典型工作频率；内嵌真随机数发生器、DES/3DES加密引擎、AES加密引擎、RSA/ECDSA公钥算法引擎（RSA支持最高2048位）；自带2KByte的OTP ROM，256K Byte的Flash，支持大容量低成本外部串行SQI Flash外扩程序空间，支持JTAG在线调试；同时还提供USB 2.0HS、智能卡SCI（ISO 7816）主接口、SDI（SD2.0）主接口、SPI、UART、I2C等常用接口及丰富的GPIO引脚，可以很好的满足数字签名的各种应用场合。
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2 应用领域
AS532H是Synochip公司针对USB KEY产品领域推出的32位安全处理器，面向多功能液晶USB Key、多功能网上读卡交易终端产品，能以最小的开销实现USB KEY所需的功能。该芯片的主要特点是低成本、高性能、外设丰富等，兼顾功能的多样性，以提高USB KEY厂商在信息安全市场上的价格竞争力、产品稳定性。
主要面向市场：
z网络银行
z电子政务/电子商务
z数字版权
z电子印章
z工商、税控
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3 结构图
JTAG_TDI
JTAG_TDO
JTAG_TMS
JTAG_TCK
TEST_EN
SQI0_CS
I2C0_SCL
I2C0_SDA
SCI_IO
SCI_PRES
SCI_RST
SCI_CLK
图 3-1 AS532H结构图
4 主要特性
Cordis 5+ RISC 处理器核
z 单周期访问 z JTAG 调试接口 z Normalize ，Swap 指令 z 单周期32x32 乘法指令
z Timer x 2 ，含WDT 支持和密码保护 z 64位除法指令 z 1K 字节指令Cache z 公钥算法加速引擎 z AES 算法加速引擎 z DES/3DES 算法加速引擎 z RSA 算法加速引擎 z ECDSA 算法加速引擎 z MD5/SHA 算法加速引擎 片上存储器
z ROM : 16KB z OTP ROM : 2KB
z SRAM : 12 KB z FLASH : 256KB 外围器件接口
z 集成PHY 的高速USB 2.0HS (480Mbps)接口
z 多用途SQI , 最高支持80MHz 时钟频率, 支持单/双/四通道串行Flash ，容量可达16M 字节 z SPI x 2,UART x1,I2C x 1,SD2.0x1
z 36根GPIO ，所有GPIO 都具有中断触发功能 z SCI(专用 ISO 7816 主接口) 电源特性
z 支持宽电压输入，电压范围3.3V~5V
z 集成3.3V LDO ，驱动电流达150mA ，可为芯片和外围提供3.3V 电源 z 集成1.8V LDO ，驱动电流达150mA ，可为内核和外围提供1.8V 电源 其他特点
z MPU 功能，提供必要的FLASH 存储区保护及访问控制等功能 z 硬件加速AES 和DES 算法，当工作在96M 时，加解密速度如下：
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DES ECB 6.6MBytes/S DES CBC 5.52MBytes/S 3DES ECB 3.85MBytes/S 3DES CBC 3MBytes/S AES128 ECB 3.4MBytes/S AES128 CBC 3.3MBytes/S AES192 ECB 3MBytes/S AES192 CBC 2.88MBytes/S AES256 ECB 2.66MBytes/S AES256 CBC 2.58MBytes/S
z 硬件加速公钥算法, 工作在96M 时，1024位密钥对生成1.35秒/次, 签名25次/秒，2048位密
钥对生成12秒/次，签名4次/秒 z 高低频率检测
z 随机功率加扰，硬件防DPA/SPA 攻击
z 真随机数生成器，通过FIPS140-2认证。真随机数生成速度2.1MBytes/秒 z 带密码保护功能的WDT z 不同级别的休眠模式及唤醒功能 z 可在外接SQI FLASH 上直接运行程序 z 3.3V ～5.5V 单电源供电 z 32字节唯一序列号
z 片上振荡器和片内10MHz 环振，支持高低频率检测 z JTAG 锁定功能 z 片上POR 功能
z 片内PLL ，支持动态频率切换
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5 封装和引脚
5.1 封装
AS532H芯片的封装采用LQFP48形式，具体封装图参照图 5-1。
图 5-1 AS532H封装图
5.2 引脚列表
AS532H芯片的管脚见表 5-1。
表 5-1 AS532H管脚列表
管脚号管脚名类型描述
1 VDD33 P 3.3V电源输出，外接10μF电容
2 VDD33_EN I LDO33稳压器使能，高电平有效
3 VDD18 P 1.8V电源输出，外接4.7μF电容
4 VSS P 地
5 UART0_TX/E[0] I/O UART0发送数据信号
I/O 通用输入输出端口E0；Boot ROM引导模式选择
6 UART0_RX/E[1]
I/O UART0接收数据信号 I/O 通用输入输出端口E1 7 SCI_CLK/A[31]
O SCI 时钟信号
I/O 通用输入输出端口A31 8 SCI_RST/A[30]
O SCI 复位信号
I/O 通用输入输出端口A30 9 SCI_IO/A[29]
I/O SCI 数据信号
I/O
通用输入输出端口A30 10 SCI_PRES/A[28] I SCI 卡插入信号 I/O
通用输入输出端口A28
11 RESETN I 外部复位输入，低电平有效 12 TEST_EN I 测试模式使能，正常工作时应接地 13 D[4] I/O 通用输入输出端口D4 14 D[5]
I/O 通用输入输出端口D5 15
JTAG_TDI/ A[3]
I JTAG 测试数据输入
I/O 通用输入输出端口A3
16 JTAG_TDO/A[4]
O JTAG 测试数据输出
I/O
通用输入输出端口A4
17 JTAG_TMS/A[5]
I JTAG 测试模式输入
I/O 通用输入输出端口A5
18 JTAG_TCK/A[6] I JTAG 测试时钟输入 I/O 通用输入输出端口A6 19 B[2] I/O 通用输入输出端口B2 20
B[3]
I/O 通用输入输出端口B3 21 B[4]
I/O 通用输入输出端口B4 22 CLK_OUT/ A[0]
O 可编程系统时钟输出 I/O 通用输入输出端口A0 23 SQI0_IO0/A[14]
I/O SQI 串行数据0（单通道SI ） I/O 通用输入输出端口A14 24 SQI0_IO1/ A[15]
I/O SQI 串行数据1（单通道SO ） I/O 通用输入输出端口A15 25 SQI0_IO2/A[16]
I/O SQI 串行数据2（单通道WP ） I/O 通用输入输出端口A16
26 SQI0_IO3/A[17]
I/O SQI 串行数据3（单通道HOLD ） I/O 通用输入输出端口A17 27 SQI0_CLK/ A[18]
O SQI 串行时钟输出 I/O 通用输入输出端口A18 28 SQI0_CS/ A [19]
O SQI 片选信号输出 I/O 通用输入输出端口A19 29 SDI_DAT[1]/D[22]
I/O SD 接口双向数据1信号
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I/O
通用输入输出端口D22 30 SDI_DAT[0]/D[23]
I/O SD 接口双向数据0信号 I/O 通用输入输出端口D23 31 SDI_CLK/D[24]
O SD 接口主到卡时钟 I/O 通用输入输出端口D24 32 SDI_CMD/D[25]
I/O SD 接口双向命令/应答信号 I/O 通用输入输出端口D25 33 SDI_DAT[3]/D[26]
I/O SD 接口双向数据3信号 I/O 通用输入输出端口D26 34 SDI_DAT[2]/D[27]
I/O SD 接口双向数据2信号 I/O 通用输入输出端口D27 35 SPI0_MOSI /A[9] I/O SPI0主输出从输入信号 I/O
通用输入输出端口A9
36 XTAL_IN I 内部振荡器输入或外部时钟输入 37 XTAL_OUT O 内部振荡器输出 38 SPI0_CLK /A[7]
I/O SPI0时钟信号
I/O 通用输入输出端口A7
39 SPI0_MISO/A[8]
I/O SPI0主输入从输出信号 I/O
通用输入输出端口A8
40 I2C_SCL/A[1]
I/O I2C 串行时钟 I/O 通用输入输出端口A1
41 I2C_SDA/A[2]
I/O I2C 串行数据
I/O 通用输入输出端口A2 42 SPI1_MOSI/A[22]
I/O SPI1主输出从输入信号 I/O 通用输入输出端口A22 43 SPI1_MISO/ A[21]
I/O SPI1主输入从输出信号 I/O 通用输入输出端口A21 44 SPI1_CLK/A[20] I/O SPI1时钟信号 I/O
通用输入输出端口A20
45 USB_DN I/O USB 差分数据线D- 46 USB_DP I/O USB 差分数据线D+
47 USB_REXT O
外接330欧姆下拉电阻，提供一个参考电流，增加USB
的稳定性和兼容性 48 VDD50
P 5V 电源
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6 功能描述
6.1 Cordis 5+ RISC 核
芯片AS532H 采用晟元创新的Cordis 5+ RISC 核。 体系结构
z 五级流水线
z 处理能力达1.3DMIPS/MHz z 静态分支预测 z 32位数据/地址总线
z 单周期ICCM （16KB ROM ）
z 2-way associated ，64-byte-line ，1KB 指令Cache ， z 小端数据格式 z 休眠模式支持 z JTAG 调试接口支持 指令系统
z RISC 指令系统 z 支持DSP 指令集
z 16位/32位指令混合编译
z 无开销16位/32位指令间切换 z 单周期指令执行 z 单周期32x32乘法指令 z 64位除法指令 z 零开销循环支持 寄存器
z 32个内核寄存器，其中26个为通用寄存器 z 32位单周期辅助寄存器空间
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AS532H数据手册6.2 存储器
6.2.1 概述
AS532H最大支持4G字节访问空间：
z内嵌256K字节FLASH
z内嵌16K字节 ROM
z内嵌2K字节OTP
z内嵌12K字节SRAM
z通过SQI接口最大扩展16M字节串行Flash
z通过SDI接口可外挂32G SD2.0卡
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6.2.2 存储器映射
AS532H 的存储器映射如图 6-1所示，在图中未标明的区域都是保留的，访问这些区域的行为是未定义的，用户需要避免访问这些区域。
图 6-1 AS532H地址映射表
注：图中未列出的存储空间为系统所保留，如地址0x0000_4000~0x1FFF_FFFF，用户程序访问这些区域将产生8192个周期等待，而不产生任何错误异常。
6.2.3 片内Flash
内嵌Flash存储器以统一寻址的方式映射在系统地址0x8000_0000开始的256K字节区域，既可以作为代码存储运行空间，也可以作为数据存储空间。具有以下特征：
z 1.8V低工作电压；
z页大小1K字节，以256×32位的形式组织；
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z 读取（32位）速度（tACC ）24ns ； z 支持字编程，编程（32位）时间20us ； z 页擦除（1K 字节）时间20ms ； z 编程/擦除次数不少于10,000次； z 常温下数据保存不少于100年。
6.2.4 O TP
OTP 存储区大小为2K 字节，以256×32x2位方式组织。OTP 存储区只作为数据存储，其写入和读取操作通过内嵌Flash 控制（EFC ）来实现，因此其读写操作和内嵌Flash 的读写操作一致。OTP 存储区的写入操作只能将某位的“1”写成“0”，而不能反向将“0”写成“1”，对某位写“1”操作将不改变该位的值。
OTP 存储区位于系统地址0x8004_0000~0x8004 07FF 空间，分成4个不同功能域，如图 6-2所示。
图 6-2 OTP 域定义
OTP 区只允许将值从“1”编程为“0”，编程操作只能按照字（32位）来操作，且每个字最多只允许被编程2次，否则有可能损坏OTP 。OTP 区的大小为2K 字节，并分为不同的域，分别为序列号域、用户域、程序区起始地址域以及JTAG 锁止域。
序列号域：大小为32字节，该域为只读区，存放唯一序列号，出厂时已经设定。
用户域：大小为2008字节，允许用户按照需求对其进行编程，编程过程是将“1”写成“0”，编
程操作只能按32位一次的方式执行，用户如果不希望某位被编程时，就将对应位置为“1”，每个32位空间只允许被编程2次。
程序区起始地址域：大小为4字节，用于配置程序区起始地址，该只允许被编程一次，如果
该域不为0xFFFF_FFFF ，则不允许被编程。地址从0x8000_0400到该域的值之间为只执行程序区。
JTAG 锁止域：大小为4字节，用于关闭JTAG 仿真功能，保证芯片内部数据不能通过JTAG 被
读出，只要JTAG 锁止域中的32位数据不为0xFFFF_FFFF ，则JTAG 功能屏蔽。
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