滾碼晶片HCS301及發射電路

滾碼晶片HCS301及發射電路

1. Keeloq 技術簡介
　　Keeloq技術是一種複雜的非線性加密演算法，經它加密後的碼稱為滾動碼，它的特點是保密性好、難以破譯。Microchip公司以Keeloq技術為基礎開發了滾動編碼系列晶片，HCS301只是其中一款。

2. 滾動碼與固定碼晶片比較傳統的固定編碼晶片是基於單向傳輸的安全系統。只能提供有限的保護，因為這種系統的保密性是靠提高代碼的長度來實現的，而代碼的長度是有限的，因而只能得到有限的代碼組合，用空中捕捉和掃描跟蹤的辦法就很容易得到代碼，這樣就被非法用戶擅自使用。而如果採用Keeloq滾動碼技術，由於在傳輸代碼之前用滾動碼加密演算法對原始代碼進行非線性加密，從而產生高度保密的滾動碼，使得每次傳輸的代碼都是唯一的，絕不重複，從而使捕捉和掃描跟蹤的手段都難以湊效。
3. HCS301的pin腳功能
　　HCS301為8腳的PDIP和SOIC二種封裝，其管腳定義如圖1：
　　1～4腳：按鍵輸入介面，內部帶有下拉電阻；
        5腳：地；
        6腳：PWM脈寬調製輸出；
        7腳：LED驅動；
        8腳：電源。　　

4. HCS301週邊電路　圖2為HCS301四鍵應用電路。　　

5.片內EEPROM
　　HCS301內部有一個192位(共16Bit×12Word)的E2PROM，在使用之前必須對它進行編程，192位元的資料主要包括了：64Bit的加密鑰匙，28Bit的系列碼，16Bit的同步碼，用戶可通過簡單的串列I 2C 介面對E2PROM編程。為保密，只有在寫E2PROM之後的限定時間內才能讀回資料進行校驗。　　

6. HCS301加密鑰匙的產生
　　在HCS301使用之前，必須先產生一個唯一對應的加密鑰匙，其產生過程如下：廠家代碼和系統碼一起經加密鑰匙產生演算法形成唯一的加密鑰匙，然後寫入E2PROM。廠家代碼為64位元，可稱為系統碼或超級用戶碼，對於整個Keeloq系統它的碼是唯一的。系列碼為28位元，對應於每一個編碼器，可當作一般用戶碼。加密鑰匙的重複概率為1/(264×28)，幾乎是不可能重複。　　

7.HCS301的編程過程
　　HCS301的編碼過程如下：原始代碼、加密鑰匙及同步碼經Keeloq演算法加密後，產生32Bit高度保密的滾動碼，由於Keeloq演算法的複雜性及16Bit同步碼每次傳輸時都更新，故每次傳輸的代碼完全不同。在傳輸216次後傳輸代碼才有可能重複，我們以每天傳輸10次代碼來算，這段時間間隔為18年。　　

8.HCS301的工作過程
　　HCS301的工作過程如圖3所示，有以下特點：

• 內帶有省電模式，由按鍵喚醒。
• 能保持傳輸代碼的完整性，即在傳輸過程中直到按鍵釋放，代碼傳輸才結束。
• 若在傳輸代碼期間按鍵已改變，則中止傳輸，而開始新的代碼傳輸。
• 當按鍵超過25s，自動結束，回到省電狀態。

       該電路是一種電容三點式振盪，15P與1P的電容為分壓回饋電容，調節分壓比可以穩定起振，微帶線除了是振盪的負載電感外，還充當天線的作用，相當於環形天線，一般短距離而要求天線在機殼內時應用；聲表接在BE間較特殊，是否是B-GND間？因為是直接控制B極的偏壓實現調製，所以在B極是不能接大電容的，否則發射寬度會受影響。

• 15p的電容:(1)作為起振電容(2)做為交流信號來說,使得發射極的電阻為0,也就是讓信號的放大倍數,接近三極管的自身的放大倍數.(3)與150歐的電阻,組成輕微的相位補償電路.
• 極電極與發射極的1P電容也是補償
• 極電極與地之間的1P電容是濾出高頻雜波

         典型的考畢茲電容分壓振盪電路，印刷線圈接電池正端點在高頻電路中等效接地，所以集發間電容C1）與發地間電容C2是提供回饋的分壓點。這個電路是容易起振的，而集電極接地電容C3、C1、C2共同組成高頻諧振電容與印刷線圈產生諧振，聲表則是基極正回饋的選頻網路，只有聲表的標稱頻點才能的到最大正回饋，電路才能順利工作。如果LC振盪回路的主頻點不在聲表的頻點上，該電路的振盪幅值就得不到最大值，表現的是振盪弱甚至沒有幅值，就好像沒有起振。關鍵的問題是你要把LC回路的主頻點調到與聲表一致就好了。可先用一個1.2nF的電容替代聲表，檢查、調試LC回路。