OPTIGA™ Trust Adapter：嵌入式安全解决方案评估利器

在嵌入式系统设计中，安全问题一直是工程师们关注的焦点。为了方便对OPTIGA™嵌入式安全解决方案进行快速评估，英飞凌推出了OPTIGA™ Trust Adapter。今天，我们就来详细了解一下这款适配器。

文件下载：Infineon Technologies OPTIGA™ Trust适配器.pdf

一、适配器概述

OPTIGA™ Trust Adapter是一款PCB适配器，其主要功能是将OPTIGA™产品系列的附加板或样品芯片连接到带有Arduino兼容连接器的微控制器评估套件上。它为嵌入式安全解决方案的评估提供了一个便捷的平台。需要注意的是，文档中展示的附加板并非OPTIGA™ Trust Adapter的一部分，需要单独订购。这款文档主要面向使用该适配器评估OPTIGA™嵌入式安全解决方案的系统设计和验证工程师。

二、适配器特性

2.1 连接方式多样

• 附加板连接：可以通过mikroBUS或Shield2Go兼容插座连接附加板。不过，SPI芯片选择（CS）信号在mikroBUS和Shield2Go插座之间是共享的，因此这两个插座不能共享SPI总线。
• 样品连接：无需焊接，通过产品特定的目标适配器即可连接样品。

2.2 引脚布局清晰

文档中的图2详细描述了OPTIGA™ Trust Adapter的引脚布局，为了便于阅读，信号用不同颜色突出显示，并在图例中进行了说明。这使得工程师在连接和使用过程中能够更加准确地操作。

2.3 电平转换灵活

通常，与Arduino Uno兼容的电路板的电源电压为5.0 V。该适配器提供了电平转换功能，可实现逻辑电平的转换。目标电压和主机电压的可能组合如下表所示：			5.0V	1.8V
	5.0V	X	X
主机电压	3.3V		X

需要注意的是，目标电压不得高于主机电压，并且电压类跳线不会影响附加板插座的电源电压，这些插座有专门的3.3V和5V引脚。

2.4 附加功能实用

• 电源指示灯：LED D1和LED D2分别指示目标电压（VREF_A）和主机电压（VREF_B），方便工程师实时了解电压状态。
• 主机指示灯：LED D8连接到连接器X303的引脚10，可由连接的主机控制，为工程师提供了一种直观的状态指示方式。
• 电流测量：跳线J4可用于测量VDDP引脚的电流。不过，只有连接器X1使用VDDP，mikroBUS和Shield2Go兼容插座有专门的3.3V和5V引脚用于为屏蔽层供电。

三、使用方法

3.1 电压类跳线设置

使用图5中所示的电压类跳线（J1 & J2）可以适当设置电平转换。

• 目标电压（J1）：根据连接的附加板设置目标电压，例如，对于3.3V电源的附加板，将目标电压设置为3V3。连接器X1的VDDP由J1设置，允许任意目标电压选择（如1V8、PWR_EXT）。
• 主机电压（J2）：根据主机的信号电平设置主机电压。如果主机使用输出IOREF来指示电压电平，则将主机电压设置为IOREF。

3.2 电平转换器旁路

在主机和目标逻辑电平均为5V的情况下（可参考LSF0108QPWRQ1数据手册），可以旁路电平转换器。具体操作如下：

• 在底部移除R1和R2以禁用电平转换器（如图6所示）。
• 在顶部使用焊接跳线旁路信号（如图7所示）。

四、示例用例

图8展示了使用OPTIGA™ Trust Adapter将OPTIGA™ Trust M屏蔽层连接到PSoC™ 62S2 Wi-Fi BT Pioneer Kit的示例。由于PSoC™和OPTIGA™ Trust M均使用3.3V逻辑电平，因此两个电压类跳线都配置为3V3。这个示例为工程师在实际应用中提供了一个参考。

五、系统设计

5.1 原理图

文档中的图9展示了OPTIGA™ Trust Adapter的原理图，为工程师进行系统设计提供了详细的电路信息。

5.2 物料清单

虽然完整的物料清单可根据需求提供，但文档中列出了最重要/关键部分的BOM，如下表所示：	#	参考代号	描述	制造商	制造商编号	装配情况
1	R1,R2	RES 220K OHM 1% 1/10W 0603			是
2	R3	RES 24.9K OHM 1% 1/4W0603			是
3	R4	RES 49.9K OHM 1% 1/4W0603			是
4	R5,R6,R8	RES O OHM JUMPER 1/10W0603			否
5	R7	RES 10 OHM 19 1/4W 0603			是
6	R9,R10, R13	RES O OHM JUMPER 1/10W 0603			是
7	U2,U4	IC 8CH LEVEL TRANS BIDIR	Texas Instruments	LSF0108QPWRQ1	是
8	U1	TLS202A1MBVHTSA1	Infineon Technologies	LDO Regulator Pos 1.2V to 5.25V0.15A5-Pin SCT-595 T/R	是
9	U3	TLS202B1MBV33HTSA1	Infineon Technologies	LDO Regulator Pos 3.3V0.15A 5-Pin SCT-595 T/R	是

5.3 连接器详情

文档还列出了连接器的详细信息，如下表所示：	标签	功能
X1	Infineon目标适配器扩展插座
X2	ISO7816连接器
X4	带有Shield2Go兼容连接器的附加板插座
mikroBUS	带有mikroBUS兼容连接器的附加板插座
X301,X302,X033,X304	Arduino兼容连接器

六、总结

OPTIGA™ Trust Adapter为工程师提供了一个方便、灵活的平台，用于评估OPTIGA™嵌入式安全解决方案。其多样的连接方式、灵活的电平转换功能以及实用的附加功能，能够满足不同工程师在嵌入式系统设计中的需求。在实际应用中，工程师可以根据具体的项目需求，合理设置电压类跳线、旁路电平转换器，并参考示例用例和系统设计信息，确保适配器的正确使用。你在使用类似适配器的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。