【经验】关于领慧立芯MCU LH32M3C01的I2C特殊时序攻击测试的问题分析

时间： 2023-04-11 来源：世强

技术问答

目前，领慧立芯新推出一款针对光模块市场的MCU LH32M3C01，客户在对其做I²C性能评估时，有遇到特殊时序攻击测试不通过的问题。

首先，我们先来看一下基本的I²C通讯协议。根据I²C协议标准，消息被分解为数据帧。每条消息都有一个地址帧，其中包含从机的二进制地址，以及一个或多个包含正在传输的数据的数据帧。该消息还包括每个数据帧之间的开始和停止条件、读/写位和ACK/NACK位。

启动条件：SCL线路从高电平切换到低电平之前，SDA线路从高电平切换到低电平。

停止条件：SCL线路从低电平切换到高电平后，SDA线路从低电平切换到高电平。

地址帧：每个从机唯一的7位或10位序列，当主机想要与其通信时，该序列标识从机。

读/写位：指定主机是向从机（低电平）发送数据还是从中请求数据（高电平）的单个位。

ACK/NACK位：消息中的每个帧后跟一个确认/不确认位。如果成功接收地址帧或数据帧，则从接收方向发送方返回ACK位。

接下来，我们来看一下正常通讯的实际波形图：

上图中，蓝色是SDA，黄色是SCK。根据I2C协议标准，Start和Stop信号都是比较特殊的，SDA在SCK的有效采样周期内，产生了跳变沿。比如Start信号，是SCK在高电平的时候，SDA产生了下跳沿。

然后，我们对比一下特殊时序攻击测试的实际波形图：

主机通过GPIO模拟发送，start信号+1 bit信号+start信号，当进入第二次读时序时，有发现从机不应答的情况。

分析从机接收程序，发现从机在I2C中断的error处理中有复位I2C的操作。

//Error

if ( I2C_ISR & 0x1B00 )

{

pI2C2->SR1 |= 0x1B00;

…

// Reset i2c from error

I2CSlaveReset();

}

void I2CSlaveReset( void )

{

I2C_Cmd( pI2C2, DISABLE );

I2C_Cmd( pI2C2, ENABLE );

I2C_AcknowledgeConfig( pI2C2, ENABLE );

}

根据寄存器描述，对PE的写0操作需要等到通讯结束后才会生效。因此当第一次传输完成后，PE清0禁用了外设，第二次从机就不响应主机地址了。

所以，我们可以在STOP中断中，通讯完成的时候，调用I2CSlaveReset();，可以成功关闭PE。

最后，特殊时序攻击测试的问题得到解决。

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航顺芯片（HANGSHUN）32位MCU选型表

描述- 深圳市航顺芯片技术研发有限公司2013年成立，在成都、上海设立分公司和办事处，致力以“车规SoC+高端MCU超市双战略、让万物互联更智慧，智慧生活更美好”为使命，实现“HK32MCU为核心、打造航顺无边界生态平台级企业”的伟大愿景。

型号- HK32T040K6U6,HK32M053E4P7,HK32ASAFE010RBT6,HK32F072家族,HK32F030ME6U7A,HK32F39ARET6A,HK32M050F4P7,HK32F0301ME6P7A,HK32F04AKBT6A,HK32F04AC6T6A,HK32F0301ME4U7A,HK32F0301MF6N7A,HK32F0301MJ6M7A,HK32ASAFE010GBU6,HK32F103RET6A,HK32E032R4T5,HK32F031C4T6,HK32AUTO39A,HK32F103RET6,HK32F030MF4P7A,HK32ASPIN023C8U7,HK32F072,HK32L088FBP6,HK32F0301MJ4M6,HK32AUTO39A-0MF4P6,HK32F030M,HK32F04AK8U6A,HK32F04AGBU6A,HK32R783K8U7,HK32ASAFE3009RDT7,HK32L0H4CBT6,HK32C003F4P6,HK32C005K8T7,HK32L084FBP6,HK32ASPIN021K8T7,HK32F103VCT6,HK32F072CBU6,HK32U3009VCT7,HK32F40X家族,HK32F103VET6A,HK32F030MF4U6,HK32F030C6T6A,HK32G003F4P7,HK32F04AF8P6A,HK32F031G4U6A,HK32M054G4P7,HK32F0301MD4P7C,HK32W0家族,HK32F0301MD4P7A,HK32F04ARBT6A,HK32F031K4T6A,HK32L088KBT6,HK32F0301M家族,HK32ASAFE3009家族,HK32M050E4U7,HK32F04AK8U6,HK32F04AFBP6A,HK32F407ZET6,HK32AUTO39A家族,HK32F031C4T6A,HK32F0301MF6U7A,HK32C030K8U7,HK32F0301MD4P6,HK32F072CBT6,HK32C207K8T7,HK32F40X,HK32F04AF6P6,HK32T040E6Y6,HK32F031F6P6,HK32ASAFE010,HK32F407VGT6,HK32F39AVET6A,HK32U3009RET7,HK32F0301MG4P7A,HK32F103VDT6,HK32F072R8T6,HK32L0H4GBU6,HK32ASPIN010RBT6,HK32F030M家族,HK32ASPIN010GBU6,HK32F030C8T6,HK32L0H4RBT6,HK32ASAFE3009RCT7,HK32F04AK8T6A,HK32L0家族,HK32M050G4P7,HK32ALG31,HK32F030MG4U7A,HK32G003F4N7,HK32T010S8T7,HK32U3009VDT7,HK32F030MG6P7A,HK32F04AK8T6,HK32F04AC4T6,HK32F39ARCT6,HK32C003F4N6,HK32F103RDT6A,HK32AUTO39A-3ARET7,HK32T010C8T7,HK32L084KBT6,HK32ALG31E8U6,HK32F103C8T6,HK32F031K4U6A,HK32F103C8T6A,HK32,HK32L084CBT6,HK32F39A,HK32F030MF4P6,HK32ASAFE010KBU6,HK32F04AR8T6A,HK32F030ME4P7A,HK32F103VDT6A,HK32F030R8T6A,HK32L0,HK32F031C6T6,HK32F103RCT6,HK32T040F6P6,HK32L0H8FBP6,HK32F030,HK32X003,HK32F031,HK32F030MJ4M7A,HK32F030MF4N7A,HK32F04ACBT6A,HK32F04AK6T6A,HK32F39A家族,HK32F103C8T7B,HK32M050F4U7,HK32C030K8T7,HK32ASPIN020S8T7,K32ASPIN022K8T7,HK32W030KEU6,HK32F031F6P6A,HK32F04AF4P6A,HK32U3009VET7,HK32C105S8T7,HK32ASAFE010KBT6,HK32M065C8U7,HK32ASAFE010家族,HK32G003F4U7,HK32F031G4U6,HK32L088CBT6,HK32F031K6U6A,HK32SPIN0232C8T7,HK32F04AK6U6,HK32F04AC8T6A,HK32F030MF4N6,HK32F0301MF4P7C,HK32M064C8U7,HK32F0301ME6U7A,HK32F04AR8T6,HK32F0301MF4P7A,HK32F04AF4P6,HK32M053G4P7,HK32F407VET6,HK32ASPIN020E8P7,HK32F04AG8U6,HK32F072C8U6,HK32F103CCT7B,HK32M060C8T7,HK32F103RDT6,HK32F030MF4U7A,HK32F030K6T6A,HK32F04AG8U6A,HK32F030MF6P7A,HK32F04AKBU6A,HK32L0H4KBU6,HK32ASPIN010KBU6,HK32F030C6T6,HK32F04AK6T6,HK32L0H8KBT6,HK32T040K6T6,HK32X003家族,HK32F04A,HK32AUTO39A-3AVET7,HK32F0301MF4U6,HK32C003D4P6,HK32F072C8T6,HK32M060C8U7,HK32ASAFE010FBP6,HK32W020KEU6,HK32F030MD4P7A,HK32C030F8P7,HK32R783S8T7,HK32F031G6U6A,HK32ASPIN010KBT6,HK32F030家族,HK32L0H8KBU6,HK32F031C6T6A,HK32F031K4T6,HK32F0301MF4P6,HK32F103V8T6A,HK32C003J4M6,HK32G003J4M7,HK32F103RBT7B,HK32F0301MG4U7A,HK32ASPIN021C8T7,HK32F39AVCT6A,HK32T0家族,HK32F030K6T6,HK32L084RBT6,HK32L084GBU6,HK32F0301MG6P7A,HK32M050G4U7,HK32F103,HK32F39AVDT6,HK32F031K4U6,HK32ASPIN家族,HK32F030MG6U7A,HK32F103RBT6A,HK32F04A家族,HK32ALG31G8U6,HK32F030R8T6,HK32F031G6U6,HK32L0H4KBT6,HK32F031家族,HK32F030ME4U7A,HK32L0H4FBP6,HK32M063K8U7,HK32F030MD4P6,HK32F04AK4U6,HK32F0301ME4P7A,HK32F04AC4T6A,HK32ASPIN010FBP6,HK32F39ARCT6A,HK32F103VCT7B,HK32F0301MF4N7C,HK32F030ME6P7A,HK32F0301MF4N7A,HK32F04AG6U6,HK32F103CBT6A,HK32F030F4P6A,HK32C207S8T7,HK32F103RBT6,HK32F04AG4U6A,HK32CXXX,HK32F030MF6N7A,HK32F04AK6U6A,HK32L088RBT6,HK32C030C8T7,HK32ASAFE3009VET7,HK32F04AK4T6,HK32L088GBU6,HK32E032,HK32T010K8T7,HK32C105K8U7,HK32F103VCT6A,HK32T0,HK32F030C8T6A,HK32F103CBT7B,HK32F39AVET6,HK32F0301MD6P7A,HK32F04AC8T6,HK32R78,HK32R78家族,HK32F031K6T6A,HK32U3009家族,HK32F0301MF4U7C,HK32F0301MF4U7A,HK32ASPIN,HK32SPIN0732C8T7,HK32C003F4U6,HK32F031K6T6,HK32C105K8T7,HK32F0301MF6P7A,HK32ASAFE010CBT6,HK32T040G6U6,HK32U3009RDT7,HK32F0301M,HK32L084KBU6,HK32AUTO39A-3ACET7,HK32F04AG6U6A,HK32F030MJ4M6,HK32F030MF6U7A,HK32F103VET6,HK32ASAFE3009VDT7,HK32F04AK4U6A,HK32L0H8RBT6,HK32L0H8GBU6,HK32F030MG4P7A,HK32M055G4P7,HK32F103R8T7B,HK32F103家族,HK32F031K6U6,HK32M050E4P7,HK32W030CEU6,HK32CXXX家族,HK32E032家族,HK32F103RCT7B,HK32F39ARDT6,HK32ASPIN020K8T7,HK32F031F4P6,HK32F39AVDT6A,HK32AUTO39A-3BRBT7,HK32U3009,HK32ALG31K8U6,HK32F407ZGT6,HK32AUTO39A-03C8T7,HK32F030F4P6,HK32C030G8U7,HK32F04AG4U6,HK32F030MD6P7A,HK32F103R8T6A,HK32F0301MF4N6,HK32M060K8T7,HK32F103VBT6A,HK32AUTO39A-03R8T7,HK32F103RCT6A,HK32F0301MJ4M7C,HK32F072RBT6,HK32W0,HK32F0301MJ4M7A,HK32ASAFE3009RET7,HK32U3009RCT7,HK32F030MJ6M7A,HK32F04AF8P6,HK32F0301MG6U7A,HK32T010G8U7,HK32ASAFE3009VCT7,HK32F04AK4T6A,HK32L088KBU6,HK32F39AVCT6,HK32F103CBT6,HK32ASPIN022C8T7,HK32M060K8U7,HK32R782F8P7,HK32F39ARDT6A,HK32F39ARET6,HK32ASAFE3009,HK32F031F4P6A,HK32F04AC6T6,HK32F04AF6P6A,HK32T040C6T6,HK32AUTO39A-3ARCT7,HK32G003D4P7,HK32F103R8T6,HK32ALG31家族,HK32ASPIN010CBT6,HK32L0H8CBT6,HK32R783K8T7

选型指南 - 航顺芯片 - V2.15 - 2023/7/4 PDF 中文下载

上海贝岭推出针对光模块市场的模拟微控制器BL32F32X2系列，工作电源从2V到5.5V宽电源范围

本文主要介绍了贝岭发布的针对光模块应用的模拟微控制器BL32F32X2系列产品，并根据不同需求推出了不同应用类型产品。

产品发布时间 : 2024-08-21

BL32F32X2 32位光模块微控制器数据手册

型号- BL32F3212NR,BL32F3202NP,BL32F3212NQ,BL32F3222NR,BL32F32X2,BL32F3222NQ

数据手册 - 上海贝岭 - Rev. 1.16 - 2020年10月15日 PDF 中文下载

上海贝岭携高速光模块专用SOC新品亮相第二十届“中国光谷”国际光电子博览会暨论坛

2024年5月16-18日，“中国光谷”光电子博览会暨论坛在中国光谷科技会展中心顺利落幕。上海贝岭首次亮相光电子专业展会，聚焦行业应用，吸引了众多专业观众前来参观交流。上海贝岭股份有限公司高速光模块应用的专用SOC新产品本次博览会亮相。同时，集中展示了光通讯应用整体产品解决方案（电源、存储及信号链产品）。

原厂动态发布时间 : 2024-05-31

【应用】调顶25G MWDM光模块方案详解

调顶25G光模块目前有三个标准，分别为华为标准：270Khz调制波形，调频方式，误差最多2Khz；移动标准：1Khz调制波形，调幅，幅度1-5%；电信标准：10Khz调制波形，调幅，幅度1-5%。本文提供调顶25G MWDM 光模块方案框架，并对调顶中的重要部分作出说明。

应用方案发布时间 : 2020-08-02

【IC】中微半导正式推出工业级MCU BAT32G113，适用光模块、传感器、工业控制等小型应用

中微半导体于近日正式推出工业级MCU BAT32G113，芯片工作温度-40℃~125℃，提供QFN24（3mmx3mm）和QFN32封装可选，主要面向光模块、传感器、工业通讯、测量仪器仪表等空间受限型应用。

产品发布时间 : 2023-12-26

【IC】2023年度园区集成电路新产品新技术场景应用征集，领慧立芯高精密信号链SOC及AFE芯片产品上榜！

近日，经发委组织“2023年度园区集成电路新产品新技术场景应用征集”。经过专家评审、企业答辩、专家质询等环节得出最终认定名单。领慧立芯：应用于光模块的高精密信号链SOC及AFE（模拟前端）高精密信号链芯片产品上榜！

产品发布时间 : 2024-04-08

【应用】超小体积国产电平转换器SGM4553在100G QSFP28光模块中的应用，1.4mm*1.0mm，

在100G QFSP28光模块中，一般情况下， MCU是3.3V，CDR是1.8V，而两者之间需要进行高速的IIC通信。圣邦微高性价比电平转换芯片SGM4553，在功能、速率、规格及体积上，均满足要求，另，SGM4553是国产料、也是世强常备料，交期好、价格好，完全可以用作100G QSFP28光模块的电平转换芯片。

应用方案发布时间 : 2019-02-26