Дослідження середовищ моделювання мікропроцесорних систем на мікроконтролерах з додатковими модулями криптографічного захисту інформації
DOI:
https://doi.org/10.30837/bi.2020.1(94).06Ключові слова:
МОДЕЛЮВАННЯ, МІКРОКОНТРОЛЕРИ, МІКРОПРОЦЕСОРНА СИСТЕМА, КРИПТОГРАФІЧНИЙ ЗАХИСТ ІНФОРМАЦІЇ, PROTEUS, MULTISIM, TINAАнотація
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 використанням хмарних технологій робить цю програму дуже корисною для освіти. Веб-сервіс пропонує безліч освітніх
ресурсів і можливість виконання дослідження з проектування мікропроцесорних систем
Посилання
Совин Я.Р., Наконечний Ю.М., Опірський І.Р., Стахів М.Ю. Аналіз апаратної підтримки криптографії у при- строях Інтернету речей. Ukrainian Scientific Journal of Information Security, 2018, vol. 24, issue 1, p. 36‑48.
Алехин В.А. Развитие учебного комплекса по электро- технике, электронике и микроконтроллерам с моделированием в программной среде TINA. Открытое образование. 2017. №6. С. 57–69.
Алехин В.А. Электротехника и электроника. Учебные ресурсы для студентов и преподавателей. URL: http:// www.toe-mirea.ru/ (дата звернення 02.02.2020).
Березняков С.В., Греков А.В. Моделирование микроконтроллера 80С51 в системе схемотехнического моделирования Proteus VSM. Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2016. № 17. С. 104‑120.
Матвеенко И.П. Компьютерное моделирование электронных схем на базе микроконтроллеров AVR. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія : Техніка та енергетика АПК. 2014. Вип. 194(2). С. 39‑46.
Филатов М. Работа с микроконтроллерами AVR в программной среде Proteus 8.1. Компоненты и технологи. 2015. №12(173). С. 103–112.
Макаренко В., Бабко А. Моделирование работы микро- контроллеров в программе NI Multisim. Электронные компоненты и системы. 2012. №4. С. 38‑43.
Найденко Е. В. Применение программной среды Ni Mulтisim при изучении дисциплины «Микропроцессорная техника». Електротехнічні та комп’ютерні системи. 2017. № 25. С. 465–469.
Колесникова Т. Программирование микроконтроллеров в программной среде NI Circuit Design Suite — Multisim 12.0. Компоненты и технологи. 2014. № 6 (155). С. 144–148.
Ляшенко О, Журіло О. Моделювання можливих загроз інформаційної безпеки в системах з використанням мікроконтролерів AVR. Global Cyber Security Forum : матеріали першого міжнародного науково-практичного форуму, 14–16 листопада 2019 р. Харків: ХНУРЭ, 2019. С. 68-69.
Квашнін В. О., Бабаш А. В., Квашнін В. В. Програмування та застосування мікроконтролерів STM32F4Discovery: монографія. Краматорськ: ЦТРІ «Друкарський дім», 2017. 143 с.
TinaCloud. URL: http://www.tinacloud.com (дата звернення 02.02.2020).
