Atmel AT97SC3204 Trusted Platform Module LPC Interface 深度解析

在当今数字化时代，信息安全至关重要。对于电子工程师而言，选择一款可靠的安全模块是保障系统安全的关键。Atmel AT97SC3204 Trusted Platform Module（TPM）就是这样一款值得关注的产品，下面我们就来详细了解一下。

文件下载：AT97SC3204-X1A190.pdf

一、产品特性

1. 合规性

AT97SC3204完全符合Trusted Computing Group（TCG）Trusted Platform Module（TPM）版本1.2规范，同时也符合TCG PC客户端特定的TPM接口规范（TIS）版本1.2。这使得它能够很好地融入现有的安全生态系统，为系统提供标准化的安全保障。大家在设计系统时，合规性是我们必须要考虑的因素，符合规范的产品可以减少很多不必要的麻烦。

2. 单芯片解决方案

它是一款单芯片、交钥匙解决方案，集成度高，减少了外部元件的使用，降低了设计复杂度和成本。这对于追求简洁设计和高可靠性的工程师来说，无疑是一个很大的优势。

3. 硬件加密引擎

具备硬件非对称加密引擎，采用Atmel® AVR® RISC微处理器，能够高效地处理加密运算。同时，内部EEPROM可用于存储RSA密钥，保障密钥的安全存储。大家想想，如果在设计一个对安全性要求极高的系统，这样的加密引擎和密钥存储方式是不是能让我们更放心呢？

4. 接口与存储

采用33MHz Low Pin Count（LPC）总线，方便与PC进行接口连接。内部还配备了高质量的随机数生成器（RNG），符合FIPS 140 - 2标准，为系统提供可靠的随机数。此外，它还有1756字节的非易失性（NV）存储空间，可用于存储用户定义的数据。

5. 供电与封装

供电电压为3.3V，有28引脚薄型TSSOP、28引脚宽型TSSOP或40引脚QFN封装可供选择。并且提供商业（0至70°C）和工业（ - 40至 + 85°C）两种温度范围的产品，能满足不同应用场景的需求。

二、产品描述

AT97SC3204是一款完全集成的安全模块，可集成到个人计算机和其他嵌入式系统中。它的TPM包含一个加密加速器，能够在200ms内计算2048位RSA签名，在40ms内计算1024位RSA签名，SHA - 1加速器的性能为每64字节块20μs。芯片通过LPC接口与PC通信，支持SIRQ（用于中断）和CLKRUN，可实现移动计算机的时钟停止以节省功耗。

三、引脚配置与引脚图

1. 引脚配置

Pin name	Function
V CC	3.3V Supply Voltage
SB3V	Standby 3.3V Supply Voltage
GND	Ground
LRESET#	PCI Reset Input Active Low
LAD0 - LAD3	LPC Command, Address, Data Line Input/Output
LCLK	33MHz PCI Clock Input
LFRAME#	LPC FRAME Input
CLKRUN#	PCI Clock Run Input/Output
LPCPD#	LPC Power - Down Input
SERIRQ	Serialized Interrupt Request Input/Output
GPIO - Express - 00	GPIO assigned to TPM_NV_INDEX_GPIO_00
TestI	Test Input (Disabled)
TestBI	Test Input (Disabled)
ATest	Atmel Test Pin
NC	No Connect
NBO	Not Bounded Out

这些引脚的功能明确，我们在设计电路板时，需要根据这些引脚的功能进行合理的布局和连接，以确保模块的正常工作。

2. 引脚图

虽然文档中未详细给出引脚图的具体内容，但我们知道引脚图对于硬件设计非常重要，它能帮助我们直观地了解引脚的位置和连接方式。大家在实际设计时，一定要仔细参考相关的引脚图资料。

四、模块框图

TPM包含一个硬件随机数生成器，其中包括一个FIPS批准的伪随机数生成器，用于密钥生成和TCG协议功能。RNG也可供系统在正常运行期间生成所需的随机数。芯片采用动态内部内存管理方案来存储多个RSA密钥，除了标准的TCG命令（TPM_FlushSpecific, TPM_Loadkey2）外，无需系统干预即可管理内部密钥缓存。

对于OEM和ODM制造商，AT97SC3204是一个交钥匙解决方案，芯片上集成了固件。此外，Atmel还提供必要的设备驱动软件，可集成到某些操作系统中，同时还提供BIOS驱动。在电路板组装过程中，Atmel还会为OEM和ODM提供制造支持软件，用于TPM的初始化和验证。

五、订购信息

Atmel Ordering Code	Package		Operating Range
AT97SC3204 (1)	28X1 (28 - pin thin TSSOP)	Lead - free, RoHS	Commercial (0°C to 70°C)
AT97SC3204 (1)	40ML1 (40 - pin QFN)		Industrial (-40°C to 85°C)

在订购产品时，我们要根据实际的应用场景选择合适的封装和工作温度范围。不同的封装和温度范围适用于不同的环境，大家要综合考虑各种因素。

六、封装图纸

1. 28X1 — 28引脚薄型TSSOP

文档中给出了该封装的详细尺寸信息，包括各个尺寸的最小值、标称值和最大值等。在进行电路板设计时，我们需要根据这些尺寸信息来设计焊盘和布局，确保模块能够正确安装。

2. 40ML1 — 40引脚VQFN

同样，也提供了该封装的尺寸信息。需要注意的是，该图纸仅为一般信息，具体的尺寸、公差等应参考JEDEC Drawing MO - 220, Variation WJJD - 2。

七、修订历史

文档记录了产品文档的修订历史，包括不同版本的修订时间和修订内容。了解修订历史可以帮助我们了解产品的发展和改进过程，同时也能让我们知道当前版本的文档有哪些更新。

总之，Atmel AT97SC3204 Trusted Platform Module LPC Interface是一款功能强大、性能可靠的安全模块，适用于多种应用场景。电子工程师在设计安全系统时，可以考虑这款产品，它能为系统的安全提供有力的保障。大家在实际应用中，有没有遇到过类似安全模块的使用问题呢？欢迎在评论区分享。