本文介绍了单片机内部密码破解的常用方法，重点说明了侵入型攻击 / 物理攻击方法的详细步骤，最后，从应用角度出发，提出了对付破解的建议。 

<strong> 1、引言 </strong>

随着微电子技术和计算机技术的发展，原来以强电和电器为主、功能简单的电气设备发展成为强、弱电结合，具有数字化特点、功能完善的新型微电子设备。在很多场合，已经出现了越来越多的单片机产品代替传统的电气控制产品。属于存储程序控制的单片机，其控制功能通过软件指令来实现，其硬件配置也可变、易变。因此，一旦生产过程有所变动，就不必重新设计线路连线安装，有利于产品的更新换代和订单式生产。

CM3 只有一个单一固定的存储器映射。这一点极大地方便了软件在各种 CM3 单片机间的移植。

存储空间的一些位置用于调试组件等私有外设，这个地址段被称为“私有外设区”。私有外设区的组件包括：闪存地址重载及断点单元(FPB)，数据观察点单元(DWT)，仪器化跟踪宏单元(ITM)，嵌入式跟踪宏单元(ETM)，跟踪端口接口单元(TPIU)， ROM 表。

CM3的地址空间是 4GB, 程序可以在代码区，内部 SRAM 区以及外部 RAM 区中执行。但是因为指令总线与数据总线是分开的，最理想的是把程序放到代码区，从而使取指和数据访问各自使用自己的总线，并行不悖。

<center><img src="http://mm32.eetrend.com/files/filefield_paths/1.png&quot; alt=""></center>

<strong>1、通用目的寄存器R0~R7</strong>

R0-R7 也被称为低组寄存器。所有指令都能访问它们。它们的字长全是 32 位，复位后的初始值是不可预料的。

<strong>2、通用目的寄存器 R8-R12</strong>

单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。

单片机执行程序的过程，实际上就是执行我们所编制程序的过程。即逐条指令的过程。计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令。

取指令的任务是：根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。

分析指令阶段的任务是：将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码，分析其指令性质。如指令要求操作数，则寻找操作数地址。

计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程，直至遇到停机指令可循环等待指令。

一般计算机进行工作时，首先要通过外部设备把程序和数据通过输入接口电路和数据总线送入到存储器，然后逐条取出执行。但单片机中的程序一般事先我们都已通过写入器固化在片内或片外程序存储器中。因而一开机即可执行指令。

下面我们将举个实例来说明指令的执行过程：

<strong>一、RealViewMDK4.01安装及破解步骤</strong>

<strong>1.安装</strong>

运行mdk401prc.exe，一路“next”，直至”finish”.

<strong>2.添加库文件</strong>

复制” driverlib.lib”文件到“C:\Keil\ARM\RV31\LIB\Luminary”，选择“替换”

<strong> 一、关于单片机开发</strong>

单片机简介

单片机编程语言

汇编语言

C语言

单片机开发过程及仿真

<strong> 1、单片机简介</strong>

何谓单片机？一台能够工作的计算机要有这样几个部分组成：CPU（运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入输出设备（键鼠、显示器等接口）。在PC机上这些部分被分成若干芯片，安装在主板上。而在单片机中，这些全部做在一个集成电路芯片上，就是——单片机（单芯）。

单片机能干些什么？相对于电脑以及大型计算机来说，单片机是小型计算机。电脑等能完成复杂的工作，而对于简单控制应用，如控制彩灯闪亮，广告牌字幕，温湿度采集等，单片机便派上了用场。

<strong>1、 编辑器</strong> 

程序统一使用VC的编辑器。 

<strong>2、 程序文件的结构 </strong>

如果没有涉及使用平台化的用户文件，通常只能有一个用户主程序文件。 

用户程序文件的内容按说明、编译宏定义、包含文件、用户数据类型定义、管脚定义、常量、变量、正文、长的常量数组的顺序编写。 

<strong>2.1 说明 </strong>

说明：说明位于用户程序文件的开头，主要内容有： 

（1）版权信息。 

（2）文件名称。 

（3）程序说明：说明程序用途、功能及使用方法等。 

（4）版本记录。 

（5）开发环境。

<strong>第一部分产品介绍</strong>

AVR® IAR Embedded Workbench® IDE用户手册的这部分包括以下章节：

产品介绍

已安装文件

<strong>1.1产品介绍 </strong>

嵌入式IAR Embedded Workbench®是一个非常有效的集成开发环境（IDE），它使用户充 分有效地开发并管理嵌入式应用工程。作为一个开发平台，它具备任何在用户每天的工作地方所想要的特性。

本章介绍了嵌入式IAR Embedded Workbench IDE，旨在使用户获得对本产品的所有集成工具的总体了解。

调试，在企业程序设计里（我把企业商务类型的软件开发叫企业程序设计，把单片机与驱动程序这样接触底层汇编与硬件相关的程序设计叫底层程序设计），调试一般都用来跟踪变量的赋值过程，以及查看内存堆栈的内容，查看这些内容的目的在于观察变量的赋值过程与赋值情况从而达到调试的目的。由于企业程序的宿主就是开发它的计算机本身，因此企业程序设计比起底层程序设计，特别是单片机的程序设计调试来的更直观，调试也更方便。

<strong> 1.1 RealView MDK简介</strong>

RealView MDK是ARM公司最先推出的基于微控制器的专业嵌入式开发工具。它采用了ARM的最新技术工具RVCT，集成了享誉全球的μVision IDE，因此特别易于使用，同时具备非常高的性能。与ARM之前的工具包ADS等相比，RealView编译器的最新版本可将性能改善超过20%。

<strong> 1.2 J-LINK仿真器介绍</strong>

;先在RAM 中分配系统使用的栈，RAM 的起始地址为0x2000_0000

;然后在RAM 中分配变量使用的堆

;然后在CODE 区(flash)分配中断向量表，flash 的起始地址为0x0800_0000，该中断向量表就从这个起始地址开始分配

;分配完成后，再定义和实现相应的中断函数，

;所有的中断函数全部带有[weak]特性，即弱定义，如果编译器发现在别处文件中定义了同名函数，在链接时用别处的地址进行链接。

;中断函数仅仅实现了Reset_Handler,其他要么是死循环，要么仅仅定义了函数名称

;STM32 被设置为从内部FLASH 启动时（这也是最常见的一种情况），当STM32 遇到复位信号后，CPU-M3 会自动

本文主要从M3和M4的MPU、DSP能力、debug调试和电源管理4个方面说明两者的区别。

<strong><font size="5">1、内存保护单元MPU </font></strong>

与Cortex - M3的相同，MPU是一个Cortex - M4中用于内存保护的可选组件。处理器支持标准ARMv7内存保护系统结构模型。您可以使用在MPU执行 特权/访问 规则，或者独立的进程。这个MPU提供全面支持：

<li>保护区</li>

<li>重叠保护区域，提升区域优先级（7 =最高优先级，0 =最低优先级）</li>

<li>访问权限</li>

大部分采用Cortex-M3/M4 MCU的目标应用是便携式的，并且供电电源来自电池或能源收集系统，因此我们所探讨的大部分概念涉及如何减少系统整体能耗的技术。然而，在许多情况下，这些节能技术也是处理器应用设计的有力工具，可提供：

●更符合成本效益的解决方案

●更大的升级和采用新特性的设计冗余

●有助于产品在激烈竞争市场上脱颖而出的性能和特性

<strong><font size="5">小知识：Cortex-M3对比Cortex-M4</font></strong>

最近在关注Cortex-M处理器，针对目前进入大众视野的M0、M3、M4做了如下简单对比，内容来自ARM等官网，这里仅仅是整理了下，看起来更直观点，

Cortex-M 系列针对成本和功耗敏感的 MCU 和终端应用（如智能测量、人机接口设备、汽车和工业控制系统、大型家用电器、消费性产品和医疗器械）的混合信号设备进行过优化。.

<strong>一、比较 Cortex-M 处理器</strong>

关于Cortex-M3的中断优先级的描述 

1、和之前的ARM7不同，Cortex-M3使用NVIC(嵌套向量中断管理器)来管理系统的中断。
 
2、每一个中断源的优先级由3个位来决定，这3个位就是中断优先级寄存器器里(PRIx)的INTn，这里的n 一般是A、B、C、D。 

3、每个中断源的优先级由2部分组成，一部分表示中断组别，一部分表示同组的优先级编号。组别优先级高的中断源，可以打断组别优先级低的中断处理，同一个组的中断源不能打断正在处理的中断，只能在进入中断处理时，同时发生的两个中断源进行判别优先级。 

4、我们把中断源的优先级组别和同组内的中断编号分别用抢占式优先级别和子优先级别来表示。他们的具体表现形式就是第2条提到的INTn。 

<strong> ► IAR EW430总体介绍</strong>

瑞典IAR System公司推出的IAR EW软件是一种非常有效的嵌入式系统开发工具，它使用户能够充分有效地开发并管理嵌入式应用项目，其界面类似于MS Visual C++,可以在Windows平台上运行，功能十分完善。包含有源程序文件编辑器，项目管理器，源程序调试器等，并且为C/C++编译器，汇编器，连接定位器等提供了单一而灵活的开发环境。源级浏览器功能可以快速浏览源文件；还提供了对第三方工具软件的接口，允许启动用户指定的应用程序。

先说一个概念：调试，在企业程序设计里（我把企业商务类型的软件开发叫企业程序设计，把单片机与驱动程序这样接触底层汇编与硬件相关的程序设计叫底层程序设计），调试一般都用来跟踪变量的赋值过程，以及查看内存堆栈的内容，查看这些内容的目的在于观察变量的赋值过程与赋值情况从而达到调试的目的。由于企业程序的宿主就是开发它的计算机本身，因此企业程序设计比起底层程序设计，特别是单片机的程序设计调试来的更直观，调试也更方便。

要使用低成本的32位处理器，开发人员面临两种选择，基于Cortex-M3内核或者ARM7TDMI内核的处理器。如何做出选择?选择标准又是什么？本文主要介绍了ARM Cortex-M3内核微控制器区别于ARM7的一些特点，帮助您快速选择。

<strong>1.ARM实现方法</strong>

ARM Cortex-M3是一种基于ARM7v架构的最新ARM嵌入式内核，它采用哈佛结构，使用分离的指令和数据总线(冯诺伊曼结构下，数据和指令共用一条总线)。从本质上来说，哈佛结构在物理上更为复杂，但是处理速度明显加快。根据摩尔定理，复杂性并不是一件非常重要的事，而吞吐量的增加却极具价值。