Abschlussbericht
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<strong>Abschlussbericht</strong><br />
Trusted Sensor Node<br />
zung und ein einfaches Powermanagement. Als zentrales Bussystem dient der AMBA-Bus<br />
[4], über den auch zusätzliche Peripherie angeschlossen werden kann.<br />
Der LEON2 besitzt eine fünfstufige Pipeline für die Befehlsverarbeitung (siehe Abbildung<br />
2.2) und in der vorliegenden Konfiguration einen Satz von 8 Register-Windows. Die Instruktions-Pipeline<br />
ist folgendermaßen aufgebaut:<br />
• Stufe 1: Instruktion holen (Fetch)<br />
Instruktion aus dem Instruktionscache oder über den Memory-Controller aus dem<br />
Speicher holen.<br />
• Stufe 2: Instruktion dekodieren (Decode)<br />
Instruktion wird dekodiert und die Operanden werden aus dem entsprechenden Register-Window<br />
gelesen.<br />
• Stufe 3: Instruktion ausführen (Execute)<br />
Operation der Arithmetisch-Logischen Einheit wird ausgeführt.<br />
• Stufe 4: Speicherzugriff (Memory)<br />
Ergebnisse aus der Stufe 3 werden in den Datencache zurückgeschrieben.<br />
• Stufe 5: Schreiben (Write)<br />
Ergebnisse der Operationen aus Stufe 3 werden in entsprechende Register-Windows<br />
zurückgeschrieben.<br />
Unter der Voraussetzung, dass sich die nötigen Daten im Cache befinden, wird ein Großteil<br />
der Instruktionen in einem Clockzyklus abgearbeitet. Ausgenommen hiervon sind die<br />
Jump-, Load- und Store-Operationen.<br />
In der Konfiguration des LEON2 besteht die Möglichkeit, einen Hardwaremultiplizierer in<br />
das Design zu integrieren. Dadurch werden die Multiplikationsoperationen beschleunigt.<br />
Die hierdurch beschleunigten Operationen würden, falls überhaupt, als Teil der kryptographischen<br />
Operationen benötigt. Da für diese bereits Hardwarebeschleuniger vorgesehen<br />
sind, wurde zur Minimierung der Chipfläche auf die Integration eines solchen Multiplizierers<br />
verzichtet.<br />
2.3 AMBA<br />
Der Advanced Microcontroller Bus Architecture (AMBA)-Bus wird zur Kommunikation der<br />
Komponenten auf einem Application Specific Integrated Circuit (ASIC) verwendet [4]. Er<br />
besteht in der Regel aus zwei Untersystemen, dem Advanced High-performance Bus<br />
(AHB) und dem Advanced Peripheral Bus (APB).<br />
Der AHB wird verwendet, um Komponenten mit hohen Datentransferraten zu verbinden.<br />
Prozessor, Speicher sowie gegebenenfalls Co-Prozessoren sind über diesen schnellen<br />
Datenbus angebunden.<br />
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