Дослідження середовищ моделювання мікропроцесорних систем на мікроконтролерах з додатковими модулями криптографічного захисту інформації

Abstract

Сфера застосування захищених мікропроцесорних систем складається з забезпечення функцій інформаційної безпеки: автентіфікації суб’єктів і об’єктів інформаційної взаємодії, шифрування інформації, контроля цілісності, управління доступом, управління ключами. Сьогодні актуальним завданням є проектування мікропроцесорних систем з додатковими функціями криптографічного захисту інформації з допомогою використання різних програмних середовищ комп’ютерного моделювання. В роботі проаналізовано найбільш ефективні та доступні програми комп’ютерного моделювання мікропроцесорних систем та надано практичні рекомендації щодо їх використання. Показано, що найбільш потужною системою автоматизованого проектування вважається програмний пакет Proteus, який дозволяє змоделювати роботу різних мікропроцесорних пристроїв з підтримкою декількох сімейств мікроконтролерів від різних виробників. До основних переваг відносяться: виконання всіх етапів розробки в єдиному середовищі; можливість написання, налагодження і тестування мікропрограмного забезпечення, генерування діагностичних повідомлень з пошуку помилки програмування. Використання Multisim в навчальному процесі дає можливість: переглядати і змінювати стан вмісту регістрів, пам’яті програм і даних, осередків стека і біта конфігурації; візуалізувати результат виконання окремої команди або програми в цілому; демонструвати практику спільного застосування мов С і Асемблер в одному проекті з метою оптимізації програми; вивчати основи роботи і особливості функціонування периферійних пристроїв. Проте обмежений набір мікроконтролерів в програмі Multisim накладає суттєві обмеження на можливість її використання при розробці реальних проектів. Програма комп’ютерного моделювання TINA має значно простіший русифікований інтерфейс у порівнянні з Proteus VSM з можливістю укладення всієї інформації про створений проект в одному файлі. У порівнянні з Multisim бібліотека TINA містить значно більше моделей мікроконтролерів, а вбудований програматор дозволяє модифікувати програми та спостерігати результати. Можливість використання безкоштовної версії TINA-TІ та наявність онлайн-версії TINACloud з використан ням хмарних технологій робить цю програму дуже корисною для освіти. Веб-сервіс пропонує безліч освітніх ресурсів і можливість виконання дослідження з проектування мікропроцесорних систем.