2015520吴思其 基于《Arm试验箱的国密算法应用》课程设计个人报告

20155200吴思其 基于《Arm试验箱的国密算法应用》课程设计个人报告

课程设计中承担的任务

完成试验箱测试功能4，5，6以及SM3加密实验的实现

测试四 GPIO0按键中断实验

实验目的

• 学习GPIO中断原理
• 掌握Z32安全模块中断的工作原理

实验过程及结果：

1、打开“Z32开发指南\实验4-GPIO0按键中断”目录的工程文件。编译工程，产生后缀名为.bin的可执行代码。

2、下载程序

将实验箱接入电源，用USB公对公线将实验箱的USB接口连接到电脑的USB接口上，在电脑上找到“Z32开发指南\2.软件资料\Z32下载调试工具”目录打开Z32下载调试工具NZDownloadTool.exe。打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。

当左边框出现“1设备已连接”，设备选择中显示芯片型号，此时就可以下载程序了。

点击“下载”，左边状态提示框更新显示“程序下载成功！”实验4的程序就下载进Z32的实验板上了。

实验4的内容是按键中断，12864显示屏显示字符。

关闭Z32电源开关，再打开，程序自动运行，此时可以看到实验现象：12864屏幕第一行显示：“请按reboot按键：”

测试五 矩阵键盘实验

实验目的

• 学习GPIO原理
• 掌握Z32安全模块矩阵键盘的工作原理

实验过程及结果：

1、打开“Z32开发指南\实验5-矩阵键盘”目录的工程文件。编译工程，产生后缀名为.bin的可执行代码。

2、下载程序

将实验箱接入电源，用USB公对公线将实验箱的USB接口连接到电脑的USB接口上，在电脑上找到“Z32开发指南\2.软件资料\Z32下载调试工具”目录打开Z32下载调试工具NZDownloadTool.exe。打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。

当左边框出现“1设备已连接”，设备选择中显示芯片型号，此时就可以下载程序了。

点击“下载”，左边状态提示框更新显示“程序下载成功！”实验5的程序就下载进Z32的实验板上了。

实验5的内容是读矩阵键盘键值并显示。

关闭Z32电源开关，再打开，程序自动运行，此时可以看到实验现象：12864屏幕第一行显示字符串

按下矩阵键盘上“A”键，屏幕第二行显示“A”。

测试六 TIMER定时器实验

实验目的

• 学习TIMER定时器原理
• 掌握Z32安全模块定时器的工作原理

实验过程及结果：

1、打开“Z32开发指南\实验6-TIMER定时器”目录的工程文件。编译工程，产生后缀名为.bin的可执行代码。

2、下载程序

将实验箱接入电源，用USB公对公线将实验箱的USB接口连接到电脑的USB接口上，在电脑上找到“Z32开发指南\2.软件资料\Z32下载调试工具”目录打开Z32下载调试工具NZDownloadTool.exe。打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。

当左边框出现“1设备已连接”，设备选择中显示芯片型号，此时就可以下载程序了。

点击“下载”，左边状态提示框更新显示“程序下载成功！”实验6的程序就下载进Z32的实验板上了。

实验6的内容是定时器溢出中断，控制LED灯以0.5Hz频率亮灭，并将0~9秒循环计数显示在12864显示屏上。

关闭Z32电源开关，再打开，程序自动运行，此时可以看到实验现象：Z32核心板上的灯L2以0.5Hz频率闪烁，12864屏幕上显示“定时器测试：”，第二行循环显示从0到9的秒计数值。

每隔1秒灯L2亮或灭一次，当计数值为偶数时，灯L2亮，计数值为奇数时，灯L2灭。

SM3加密实验

实验目的

• 学习SM3加密算法原理，掌握SM3加密算法用法

实验过程及结果：

1、打开“Z32开发指南\实验10-SM3”目录的工程文件。编译工程，产生后缀名为.bin的可执行代码。

2、下载程序

将实验箱接入电源，用USB公对公线将实验箱的USB接口连接到电脑的USB接口上，在电脑上找到“Z32开发指南\2.软件资料\Z32下载调试工具”目录打开Z32下载调试工具NZDownloadTool.exe。打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。

当左边框出现“1设备已连接”，设备选择中显示芯片型号，此时就可以下载程序了。

点击“下载”，左边状态提示框更新显示“程序下载成功！”实验10的程序就下载进Z32的实验板上了。

实验9的内容是SM3数据加密实验。本实验使用Z32内置函数库实现加密算法。

我们用9针串口线将Z32模块的串口与电脑USB接口连接。

首先在电脑上打开串口助手，选择对应的串口号，设置波特率为115200，偶校验（Even），然后打开串口。

关闭Z32电源开关，再打开，程序自动运行，此时可以看到实验现象：液晶屏上显示“SM2实验！请看串口助手”。

串口助手上提示：“请输入需要杂凑的数据（64字节以内），并按A键确认”。

在字符串输入框输入数据“wsq”，点击发送。

按下“A”键后进行，加密，串口调试助手显示被杂凑加密后的数据。

串口助手显示杂凑加密后数据

完成客户端与服务器通讯的代码

#include <stdio.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <arpa/inet.h>  

    int main(int argc, char *argv[])
    {
        int server_sockfd;//服务器端套接字
        int client_sockfd;//客户端套接字
        int len;
        struct sockaddr_in my_addr;   //服务器网络地址结构体
        struct sockaddr_in remote_addr; //客户端网络地址结构体
        int sin_size;
        char buf[BUFSIZ];  //数据传送的缓冲区
        memset(&my_addr,0,sizeof(my_addr)); //数据初始化--清零
        my_addr.sin_family=AF_INET; //设置为IP通信
        my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;//服务器IP地址--允许连接到所有本地地址上
        my_addr.sin_port=htons(8000); //服务器端口号  

        /*创建服务器端套接字--IPv4协议，面向连接通信，TCP协议*/
        if((server_sockfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
        {
            perror("socket");
            return 1;
        }  

            /*将套接字绑定到服务器的网络地址上*/
        if (bind(server_sockfd,(struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(struct sockaddr))<0)
        {
            perror("bind");
            return 1;
        }  

        /*监听连接请求--监听队列长度为5*/
        listen(server_sockfd,5);  

        sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);  

        /*等待客户端连接请求到达*/
        if((client_sockfd=accept(server_sockfd,(struct sockaddr *)&remote_addr,&sin_size))<0)
        {
            perror("accept");
            return 1;
        }
        printf("accept client %s\n",inet_ntoa(remote_addr.sin_addr));
        len=send(client_sockfd,"Welcome to my server\n 客户端IP127.0.0.3\n 服务器实现者学号20155206\n 当前时间2018.5.26\n",21,0);//发送欢迎信息  

        /*接收客户端的数据并将其发送给客户端--recv返回接收到的字节数，send返回发送的字节数*/
        while((len=recv(client_sockfd,buf,BUFSIZ,0))>0)
        {
            buf[len]='\0';
            printf("%s\n",buf);
            if(send(client_sockfd,buf,len,0)<0)
            {
                perror("write");
                return 1;
            }
        }
        close(client_sockfd);
        close(server_sockfd);
            return 0;
    }

实验中遇到的问题

   本次实验在小组三人的共同努力下完成，但是试验箱出现问题，两个实验模块不能同时使用，在同时打开使用时下载进去的代码总有几段是无法运行的；同时，今天小组内检查实验完成情况时，在用超级终端与试验箱连接时总会不停的自动断开，然后再次自动连接，经反复实验，发现是数据线的问题，有点接触不良造成的。