Abschlussbericht

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Trusted Sensor Node
1.1 Beschreibung des Gesamtsystems
Der TSN-Knoten setzt sich zusammen aus einem Singlechip, welcher aus einem Prozessor
und den Hardwarebeschleunigern besteht und den externen Komponenten wie Funkmodulen
und zusätzlichem Speicher, die auf dem Board mit dem Core kombiniert werden.
Der Knoten fungiert als Bridge zwischen Bluetooth und IEEE 802.15.4 (siehe Abbildung
1.1). Um dies zu ermöglichen, muss der TSN mit zwei unterschiedlichen externen Radiomodulen
ausgestattet sein. Neben diesen Funkmodulen müssen auch Sensoren und
zusätzliche Speicher (RAM, Flash) an den TSN angeschlossen werden. Die notwendigen
Schnittstellen sind in den TSN integriert. Das Blockschaltbild in Abbildung 2.1 verdeutlicht
den Aufbau des Sensorknotens.
Um die Sicherheitsanforderungen erfüllen zu können wurde der TSN abweichend vom
LEON2-Referenz-Design [1] um Co-Prozessoren für AES, SHA-1/PRNG sowie ECC erweitert.
Sie werden zum Ver- und Entschlüsseln von Daten sowie zur Signierung von
Nachrichten eingesetzt. Die Zusatzmodule dienen somit einer sicheren Verarbeitung und
Übertragung von Daten.
Für die Anbindung externer Sensoren steht der Serial Peripheral Interface (SPI)-Master zur
Verfügung. An diesen können bis zu drei SPI-Slave-Komponenten angeschlossen werden.
Die vorgesehenen Radiomodule werden über zwei UART-Schnittstellen mit dem System
verbunden. Der externe Speicher wird direkt an den Memory Controller angeschlossen.
Tabelle 1.1 zeigt die Systemeigenschaften des TSN-ASICs. Er wird mit der IHP-eigenen
0,25-µm-Technologie gefertigt.
Fläche 30mm 2
Signalpins 87
Powerpins 24
BIST/Scan-Ports 5
Cache
2x4kByte
Maximale Taktfrequenz 16 MHz
Corespannung 2,5 V
Padspannung
3,3 V
Tabelle 1.1: Eigenschaften des TSN
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