[发明专利]一种基于Avalon接口的SM3算法IP核的设计方法

摘要

本发明提供一种基于Avalon接口的SM3算法IP核的设计方法，属于信息安全技术领域。IP核的封装接口的所有信号是时钟同步的，在上升沿被采样，高电平有效；IP核工作时，首先向长度寄存器写入消息块的总长度，之后向IP核的数据寄存器写入第一个待运算的消息块的数据，当第一个消息块数据运算完成后，设置控制寄存器的第3位为1，之后向IP核写入第二个待运算的消息块数据，并设置控制寄存器的第3位为0，直到所有的消息块数据运算完成，最终的杂凑运算结果被写入到运算结果寄存器中，通过Data_out[255..0]接口读出。本发明设计灵活方便，可以满足信息安全领域对数据加解密的应用需求。

主权项

1.一种基于Avalon接口的SM3算法IP核的设计方法，其特征在于，IP核的封装接口的所有信号是时钟同步的，在上升沿被采样，高电平有效；各信号的功能如下：clk：输入信号，Avalon总线的时钟，作为IP核的时钟信号；reset：输入信号，是IP核的复位信号；Data_in[511..0]：输入信号，512 bit数据输入；address[4..0]：输入信号，地址总线，译码后用于选定IP核的寄存器；Data_out[255..0]：输出信号，256 bit运算结果输出；done：输出引脚，消息块运算完成时产生的完成标志，高电平有效；该IP核包括4个寄存器，字长为32 bit，每个寄存器的功能如下：1）、数据寄存器：偏移地址为0x00‑0x0F，用于存放SM3算法的一块消息数据，对该寄存器只可进行写操作；2）、长度寄存器：偏移地址为0x10，用于存放SM3算法的消息块的总长度，对该寄存器可进行读写操作；3）、运算结果寄存器：偏移地址为0x11‑0x18，用于存放SM3算法的消息杂凑运算结果，对该寄存器只可进行读操作；4）、控制寄存器：偏移地址为0x19，可以对控制寄存器进行读写操作，从而控制IP核的功能并查询状态；IP核工作时，首先向长度寄存器写入消息块的总长度，之后向IP核的数据寄存器写入第一个待运算的消息块的数据，当第一个消息块数据运算完成后，设置控制寄存器的第3位为1，之后向IP核写入第二个待运算的消息块数据，并设置控制寄存器的第3位为0，直到所有的消息块数据运算完成，最终的杂凑运算结果被写入到运算结果寄存器中，通过Data_out[255..0]接口读出。