RSA算法的TMS320C54X DSP实现

TMS320C54XX系列DSP与PC机间串行通信的实现摘要：目前大多数数字信号处理器（DSP）芯片上未提代通用异步串行收发器（UART），只提供2～3个同步串行接口，其与微机及其它设备进行串行通信时，必须在DSP上扩展异步串行接口。

以美国TI公司TMS320C54XX系列DSP为例，采用MAXIM公司的MAX3111异步串行收发器，研究了理想的接口扩展方案。

论述了这种方案的软、硬件实现。

该方案硬件连接简单，软件编程方便，可实现DSP与PC机间的串行通信，具有很高的工程应用价值。

关键词：异步串行收发器多通道缓冲串行接口 DSP McBSP SPI UARTDSP在电子工业领域得到了越来越广泛的应用。

在DSP应用系统设计中，必不可少的是各种通信接口的设计。

与并行接口相比，串行接口的最大特点是减少了器件引脚数目，降低了接口设计复杂性。

串行数据传输可分为同步和异步两种模式。

通用PC机的RS-232接口为通用异步接口UART（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter），而MOTOROLA公司的串行外围设备接口SPI、队列SPI（QSPI）、PHILIPS公司的内部IC总线（I2C），National公司的微总线（MICROWIRE）均为同步串行协议。

目前几乎所有的数字信号处理器都提供了一个或多个串行接口，然而，多数DSP芯片提供的是同步串口。

在实际的应用中，也需要DSP能够与外设进行异步串行通信，如与PC机进行串行数据传输就要求DSP系统具UART串行接口。

针对这种情况，本文研究并实现了一种简单、可靠的异步串口扩展方法。

1 扩展方案综合分析DSP应用系统中扩展异步串行接口的方案，其基本方法和优缺点如下：（1）在DSP的并行总线上扩展UART芯片（如TI公司的TL16C552），用硬件实现异步数据传输。

优点是软件实现简单，缺点是在总线上还需扩展其它设备，这样做使目标系统复杂化，增大系统体积。

TMS320C54x系列DSP中的应用(2)
TMS320C54x系列DSP中的应用
２扩展地址模式下的中断控制
早期的ＤＳＰ共有１９２Ｋ的空间（程序、数据和Ｉ／Ｏ空间各为６４Ｋ），随着ＤＳＰ处理能力越来越强，１９２Ｋ的空间已经不能满足需要。

后来的Ｃ５４ｘ均提供了扩展地址模式，使程序空间扩展到８Ｍ。

扩展模式下的中断控制有自己特殊的地方，有必要进行说明。

再来考虑另外一种情况：设程序运行在ＸＰＣ＝２的页面上，如果这个时候有中断发生并得到了ＣＰＵ的响应，ＤＳＰ会加载ＰＣ：ＰＣ＝(ＩＰＴＲ)＜＜７＋(Ｖｅｃｔｏｒ[ｎ])＜＜２，ＸＰＣ的值不发生变化，于是中断向量的地址为：０ｘ２００００＋０ｘＰＣ。

这就明显地说明：中断向量表必须和应用程序在同一６４Ｋ的程序空间页面内。

如果应用程序不是只分布在一个程序空间页面内，那应该如何处理呢？可分三种类型共四种技巧来应对这样的情况：（１．１）描述的是ＯＶＬＹ为任意的情况；(２．１)～(２．２)描述的是ＯＶＬＹ＝１的情况；（３．１）描述的是ＯＶＬＹ＝０的情况。

(１.１)有的应用中，一些程序一旦运行是不允许中断的。

把不允许中断的程序局部放到扩展空间内，而把中断向量表和ＩＳＲ以及允许中断的程序。

TMS320C54xDSP原理及应用学习心得前言TMS320C54xDSP是一款高性能数字信号处理器，它以其出色的运算速度和丰富的资源而广泛用于音视频处理、工业自动化等领域。

在本文中，我将分享我的学习心得和对该DSP的一些应用理解。

硬件架构TMS320C54xDSP采用了Harvard结构，同时拥有两个数据存储器：P(M)Memory和Data(M)Memory。

其中，P(M)Memory用于存放程序代码和常量，Data(M)Memory则用于存放数据和中间结果。

此外，该DSP还具有丰富的外设资源，如定时器、中断控制器、GPIO等。

运算部件TMS320C54xDSP包含多个运算部件，其中最常用的是乘法器和累加器。

乘法器包括一系列独立的32位乘法器和累加器。

而累加器则用于实现多个数据的加减运算。

此外，该DSP还具有一定程度的并行计算能力，即能够同时执行多个指令。

指令集TMS320C54xDSP支持多种指令集，如算术指令、逻辑指令、移位指令等。

在实际应用中，我们可以根据具体需求选择不同的指令集来完成相应的任务，从而提高运算效率和减少功耗。

应用实例下面，我将以数字信号滤波为例，简要介绍TMS320C54xDSP的应用实例。

假设我们要对一段音频数据进行低通滤波，那么我们可以按照以下步骤来进行计算：1.从P(M)Memory中读取滤波器系数。

2.从Data(M)Memory中读取音频数据。

3.将滤波器系数和音频数据送入乘法器中进行乘法运算。

4.将累加器的值累加，并将结果写入Data(M)Memory中。

5.重复步骤2-4，直到所有数据都被处理完毕。

通过使用TMS320C54xDSP，我们可以快速、高效地完成数字信号滤波过程。

同时，该DSP还可以广泛应用于其他领域，如图像处理、控制系统等。

从学习的角度来看，TMS320C54xDSP的掌握不仅可以帮助我们更好地理解数字信号处理的基本原理，也可以提高我们的工程实践能力。

学习心得我看的论文是：TMS320VC5402的并行引导装载方案的研究与设计这篇论文主要介绍了TMS320VC5402并行Bootloader的原理，分析了设计过程中需要考虑的重点问题并提出了解决问题的可靠的电路方案，设计的电路具有良好的可扩展性。

下面是我这学期学习DSP这门课程后的一些体会DSP芯片简介：DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。

根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；（2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；（3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；（5）快速的中断处理和硬件I/O支持；（6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；（7）可以并行执行多个操作；（8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些今年学习了DSP这门课程后，有了一些自己的认识和见解，并且体会到了它强大的功能和作用，它不但在高端的技术领域有很重要的地位，如通信、雷达、声纳、语音合成和识别、图像处理、高速控制等；而且在生活中有它不小的作用，如，影视、仪器仪表、医疗设备、家用电器等众多领域。

但是，由于DSP技术发展很快，生产DSP芯片的厂家又多，这既是它的优点同时又是缺点，因为这样会导致产品更新换代的周期越来越短，还有，每一种芯片，都有其独特的硬件结构和一套专门的指令系统与开发工具，这更加的带来了学习DSP技术的困难。

在我自己的学习体系里，有自己的一点经验可以用来辅助的学习这门课程。

古时候的一个习语说的是“窥一斑而知全豹”这个同时可以用来指导学习DSP，尽管它的更新换代很快，但也只是为了完善它而更好用和借助其它的技术为它添加一些别的功能而使其更强大，其实质的理论还没有变话，所以，我们可以就其某一个芯片的知识来指导其它的芯片的学习和利用。

RSA算法的TMS320C54x DSP实现
郭东文;闫西海
【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》
【年(卷),期】2003(000)001
【摘要】RSA算法是基于数论的公钥密码体制,是公钥密码体制中最优秀的加密算法.本文介绍RSA算法的基本原理以及用以TMS320C5402芯片为核心的硬件去实现RSA算法;提供了相应的硬件、软件的接口设计,取得了较好的安全性和速度性能.
【总页数】3页(P174-176)
【作者】郭东文;闫西海
【作者单位】装备指挥技术学院;装备指挥技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.TMS320C54X DSP软件实现UART技术 [J], 陈志强;张爱华;李并珊
2.基于TMS320C54X系列DSP的HPI口应用设计与实现 [J], 甄兴福;杨宇;黄俊华
3.RSA算法的TMS320C54X DSP实现 [J], 郭东文;闫西海
4.基于TMS320C54x系列DSP的卷积处理的实现 [J], 张淑贤;庄其仁;曾永西
5.基于TMS320C54x系列DSP的长序列线性相关算法及实现 [J], 俞宗佐;李树华
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RSA在DSP下的快速加密实现
张小萍;周大水
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2004(025)007
【摘要】RSA是最早提出的公钥密码体制,其原理简单,安全性好,但由于其密钥较长才能保证一定的安全性,因而计算量大,如果用软件加密其速度太慢,用硬件实现可以大大提高RSA的速度.DSP芯片系列提供了一种专用的乘法器,其完成一次乘法的时间只要一个周期,这使实现RSA的速度加快.介绍了一种适合
DSPTMS320C54X芯片,用汇编语言实现的一种快速的RSA,并实现了良好的加速算法.
【总页数】3页(P1093-1095)
【作者】张小萍;周大水
【作者单位】山东大学网络信息安全研究所,山东,济南,250001;山东大学网络信息安全研究所,山东,济南,250001
【正文语种】中文
【中图分类】TP309
【相关文献】
1.RSA加密算法的快速实现 [J], 卢秀慧;杨瑞峰;贾建芳
2.手机银行短信息的BCH-NAF-RSA快速编译与加密及其安全实现 [J], 邓从政
3.一个DSP下实现快速RSA加密的新方法 [J], 罗焯炬
4.公钥加密算法RSA的一种快速实现方法 [J], 刘晓星;胡畅霞;刘明生
5.公钥加密算法RSA的一种快速实现方法 [J], 刘晓星;胡畅霞;刘明生
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TMS320C54x DSP原理及应用课程设计1. 引言本课程设计旨在通过对TI（德州仪器）公司生产的TMS320C54x系列DSP的学习和实践，使学生掌握该系列DSP的基本原理和应用方法，提高学生的分析、设计和实践能力。

2. TMS320C54x DSP的基本原理TMS320C54x DSP是TI公司推出的具有高速运算能力和广泛应用领域的数字信号处理器。

其主要特点如下：1.高性能：TMS320C54x DSP采用流水线结构，具有非常高的指令执行速度和低的指令延迟。

2.广泛应用：TMS320C54x DSP可广泛应用于图像处理、声音处理、通信、控制等领域。

3.易于开发和应用：TMS320C54x DSP具有丰富的开发、调试工具和成熟的应用方案，使开发者能够更加便捷地进行开发和应用。

3. TMS320C54x DSP的应用TMS320C54x DSP的广泛应用领域包括：3.1 图像处理领域TMS320C54x DSP具有强大的图像处理能力，可用于数字摄像机、数字照相机、机器视觉等领域。

3.2 声音处理领域TMS320C54x DSP具有丰富的数字信号处理功能，特别是对于音频信号的处理，具有很高的效率和质量。

3.3 通信领域TMS320C54x DSP可以用于数字通信领域，如移动通信、卫星通信等，可以提高通信速度和质量。

3.4 控制领域TMS320C54x DSP可以广泛应用于各种控制系统，如电机控制、自动控制等，具有很高的控制精度和稳定性。

4. TMS320C54x DSP的应用实践本课程设计要求学生使用TMS320C54x DSP开发一个数字信号处理系统，并完成如下任务：1.设计算法：自行设计一个数字信号处理算法，并编写代码实现。

2.调试系统：使用开发工具，对设计的数字信号处理系统进行调试和测试。

3.文档撰写：完成课程设计文档的撰写，包括设计思路、实验步骤、测试结果等内容。

5. 实验步骤本课程设计的实验步骤如下：1.硬件准备：按照实验要求，准备好TMS320C54x DSP芯片和配套硬件。

RSA算法的TMS320C54x DSP实现摘要：RSA算法是基于数论的公钥密码体制，是公钥密码体制中最优秀的加密算法。

本文介绍RSA算法的基本原理以及用以TMS320C5402芯片为核心的硬件去实现RSA算法；提供了应的硬件、软件的接口设计，取得了较好的安全性和速度性能。

关键词：DSP RSA算法公钥密码体制模运算引言在当今的电信时代，由于采用大规模的电子计算机对数据进行处理，使得信息的传递大大加速，但是，也随之出现了令人最为担心的问题，就是信息的安全性。

对信息进行保护的方法就是数据加密，通过对网络上传输的数据和系统内存储的数据进行加密，可以大大提高网络和信息的安全性。

以较高的安全性而被广泛采用的RSA公钥密码体制，在现代安全性制中占有重要地位。

RSA算法由于在加密和解密过程中要进行大量的数值运算，存在难以实现的问题；而采用纯软件的方式实现RSA 算法，虽然降低了解密的强度，但却增加了运算时间。

本文采用一种软硬件相结合的方式来实现RSA算法。

DSP（Digital Signal Processor）芯片，即数字信号处理器，是一种特别适用于进行实时数字信号处理的微处理器。

TMS320C54x系列是一种有特殊结构的微处理器，其内部采用程序与数据分开的哈佛结构；具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，使用特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。

正因为TMS320C54x系列的这些特点，比较适合RSA算法使用，实现对串行数据的加、解密。

1 RSA算法RSA算法是由Rivest、Shamir与Adleman三人于1978年合作开发的，并以他们的名字命名的公开密钥算法。

其加密密钥是公开的，而解密密钥是保密的。

它是基于一个非常简单的数论思想：“将两个素数乘起来是很容易的，但是分解该乘积是非常困难的”。

RSA算法的特别为利用素数（也就是质数）的因式不可分解性，选用很大的素数（一般为几百位到几千位），为了使政府部门与军事部门的数据保密，大多采用几千位以上的素数作为加密的密钥。

TMS320C54X DSP 实现UART 的技术TMS320C54x DSP 的外设没有集成UJART 串口，可以通过两种途径来实现TMS320C54X 的LJART 串口通信功能。

一是通过软件的方法。

二是采用外部接口芯片组，完成RS232 信号的接收和发送，并以DSP 容易快速访问的方式与DSP 接口。

1 采用软件模拟TMS320C54x DSP 软件模拟实现LJART 无需额外硬件开销，仅需通用I／(BIO 和XF)、外部中断INTO 以及一个定时器就可实现，硬件连接如图l 所示。

图l 中，XF 引脚用于发送数据，BIO 脚和INTO 脚用于接收数据。

此方法可以模拟半双工通信与全双工通信。

软件模拟IJART 技术允许用户设置：数据位数(1～16)、奇偶校验(奇校验或偶校验)或无奇偶校验、停止位(1～2)和波特率。

每秒传输比特数计算公式为：改变寄存器TDDR 和PRD 的设置值，可以获得不同的波特率。

BaudRate最大值是：其中，clkfreq 是DSP 系统时钟，#cycles 是子程序执行周期，bit 是完成UART 功能限定条件(1／2 或1)。

另外，需要两个存储单元分别用作UART 状态寄存器和计数器，以便控制软件完成接收与发送任务。

1.1 接收功能要正确接收数据流，首先要检测起始位。

由于百BIO 和INTO 连在一起，一旦低电平有效则启动INTO 中断。

首次响应中断，定时器设置定时周期为1／2 码元宽度，以便保证在起始位中间位置定时中断采样BIO 引脚。

如果采样电平为高，起始位就是虚假信号，定时器立即停止定时并退出子程序。

如果为低，则认为检测到起始位，关闭外部中断INTO 以免数据流中的O 再被误认为是起始位。

接收后续数据时，每次定时器没置定时周期为一个码元宽度，保证在码元中间采样，。

基于TMS320C54XDSP的RSA加解密系统
孔德琦;裴昌幸
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2002(000)001
【摘要】RSA公钥加密体制在现代安全体制中占有重要地位.这种加密体制计算复杂度高,因此,DSP芯片是一种很好的选择.文章介绍了用TMS320C54x DSP实现RSA加密体制的一套快速算法,并给出了不同模长RSA和认证的测试结果.
【总页数】3页(P11-13)
【作者】孔德琦;裴昌幸
【作者单位】西安电子科技大学;西安电子科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.RSA数据加解密算法的研究及其Delphi实现 [J], 王涛;王旭辉;康晓凤
2.RSA加解密算法的高效GPU实现 [J], 严承华;张志明
3.RSA加解密算法的高效GPU实现 [J], 严承华;张志明;
4.基于DSP的高速RSA加解密实现 [J], 卢君明;舒妍;林争辉
5.基于TMS320C54x DSP的RSA加解密系统 [J], 孔德琦;谢四江
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