您的MCU能否為低功耗設計帶來高級安全性？

隨著自動化和IoT成為我們日常生活的一部分，高級安全性在低功耗設備中變得更加重要，以確保建筑物安全、阻止入侵者進入家中并保護用戶免受任何數據修改或泄漏。

RA4L1 MCU旨在為低功耗設備帶來更高的安全性。 RA4L1采用瑞薩電子先進的低功耗工藝技術，支持低至1.6V的低工作電壓，同時在保留16KB的SRAM情況下提供低至1.65μA的低待機電流。具有浮點單元（FPU）和TrustZone?的80MHz Arm? Cortex-M33?內核包括支持段碼式LCD和高級安全引擎等功能，以支持需要保護其應用和通信的各種低功耗系統。

RA4L1提供512KB的片上雙區閃存，具有塊交換功能，可輕松實現應用程序現場更新，以及8KB的數據閃存，允許代替外部EEPROM進行數據存儲。最重要的是RA4L1具有64KB的片上SRAM，支持奇偶校驗和ECC，適用于關注數據完整性和安全性的應用。

該產品組提供七種不同的封裝，包括LQFP、QFP、BGA和CSP選項，尺寸僅為3.64mm x 4.28mm。這些封裝選項使RA4L1對許多空間有限制的應用具有吸引力。

RA4L1框圖

RA4L1支持豐富的外設功能，這些功能已針對低功耗應用進行了優化，具有廣泛的通信接口，以及豐富的模擬和系統功能。

RA4L1的關鍵特性之一是段碼LCD控制器，這在智能電表和智能恒溫器等低功耗應用中經常需要。 它設計目的是在RA4L1的最低功耗模式下運行，同時能夠驅動多達384段碼的LCD。

以下是段碼LCD控制器的簡化框圖和顯示每個封裝中可用段碼數的表格。

簡化段碼LCD控制器的實現

RA4L1封裝類型上的最大LCD信號數量

隨著新的網絡安全法規和總體安全性的重要性日益增加，為了保護數據和安全通信，每個應用程序在未來都需要更仔細地考慮安全性，而強大安全IP（RSIP）旨在幫助您做到這一點。RA4L1實現了廣泛的高級安全功能，包括：

- RSIP-E11A安全引擎

- 密鑰包裝

- 安全密鑰注入和更新

- 設備生命周期管理（DLM）狀態

- 身份驗證和保護級別

- 安全的工廠編程

- Arm TrustZone

- 篡改檢測

- 可鎖定的閃存

RA4L1安全功能的核心是RSIP安全引擎，它是MCU內的一個隔離子系統。安全引擎受到訪問管理電路的保護，該電路在發生非法外部訪問嘗試時關閉加密引擎，防止差分故障分析等攻擊。加密引擎包含用于對稱和非對稱加密算法的硬件加速器，以及各種哈希和消息身份驗證代碼。安全引擎內是MCU硬件根密鑰的一個組件，用于存儲和注入其他密鑰，我們稍后將看到。它還包含一個真隨機數發生器，具有符合SP800-90B標準的熵源和NIST認證的DRBG算法。

RSIP-E11A安全引擎圖

安全引擎包含內部RAM，用于處理敏感材料（如純文本密鑰）的操作。此RAM無法在安全引擎之外訪問。RSIP安全引擎可以與Renesas靈活配置軟件包（FSP）中的更高級別安全結構相結合。FSP是一個增強的軟件包，旨在為使用任何RA Arm微控制器的嵌入式系統設計提供用戶友好、可擴展、高質量的軟件，確保整個系列的軟件兼容性。FSP中實施的嵌入式驅動程序和安全原語為嵌入式數據保護和身份識別提供了完整的解決方案。

這些功能使RA4L1非常適合需要低功耗運行、多種通信功能、LCD顯示驅動，尤其是安全功能的廣泛應用，包括：

- 音響系統

- 門禁系統

- 消費品

- 工業和公用事業計量應用

- 安全系統

- 智能鎖

- 工業傳感器

作者：Graeme Clark——Principal Product Engineer