DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0023.2020.01.14

АНАЛІЗ СИСТЕМ МОДЕЛЮВАННЯ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ З ДОДАТКОВИМИ МОДУЛЯМИ КРИПТОГРАФІЧНОГО ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ

Yurii Valeriiovych Gnusov, Petro Sergeevich Klimushyn, Tetiana Petrivna Kolisnyk, Mykhailo Oleksandrovych Mozhaiev

Анотація


Сфера застосування захищених мікропроцесорних систем складається з забезпечення функції інформаційної безпеки: автентіфікації суб’єктів і об’єктів інформаційної взаємодії, шифрування інформації, контроля цілісності, управління доступом, управління ключами. Сьогодні актуальним завданням є визначення захищеності мікропроцесорних систем 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 віртуально 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; прискорення процесу розробки мікропроцесорного пристрою; підтримка спільної роботи з апаратними пристроями, що підключені через порт комп’ютера. 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.

Ключові слова


моделювання; мікроконтролери; мікропроцесорна система; криптографічний захист інформації; кібербезпека; Proteus; Multisim; TINA

Повний текст:

PDF

Посилання


Sovyn Ya., Nakonechny Yu., Opirskyy I., Stakhiv M. Analysis of hardware support of cryptography in Internet of Things-devices. Ukrainian Scientific Journal of Information Security, 2018, vol. 24, issue 1, p. 3648.

Alekhin V. Development of a training complex in electrical engineering, electronics and microcontrollers with modeling in the TINA software environment. Open education. 2017, no.6, pp. 5769.

Alekhin V. A. Electrical Engineering and Electronics. Training resources for students and teachers. URL: http://www.toe-mirea.ru/ (accessed 02.02.2020).

Bereznyakov S., Grekov A. Modeling of the microcontroller 80С51 in the system of circuit simulation Proteus VSM. Electrical engineering, information technology, control systems. 2016, no. 17, pp. 104120.

Matveenko I. Computer simulation of electronic circuits based on AVR microcontrollers. Scientific Bulletin of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Series: APC Engineering and Energy. 2014, issue 194 (2), pp. 3946.

Filatov M. Working with AVR Microcontrollers in Proteus 8.1. Components and technologies. 2015, no. 12 (173), pp. 103112.

Makarenko V., Babko A. Modeling the operation of microcontrollers in the NI Multisim program. Electronic components and systems. 2012, no.4, pp. 3843.

Naidenko E. Application of the NI Multisim software environment in the study of the discipline «Microprocessor Technology». Electrotechnical and computer systems. 2017, no. 25, pp. 465469.

Kolesnikova T. Microcontroller programming in NI Circuit Design Suite - Multisim 12.0 software environment. Components and technologies. 2014, no. 6 (155), pp. 144148.

Liashenko O., Zhurilo O. Simulation of possible information security threats in systems using AVR microcontrollers. Global Cyber Security Forum: Proceedings of the First International Scientific and Practical Forum, November 1416, 2019. Kharkiv: KNURE, 2019, pp. 6869.

Kvashnin, V.O., Babash A.V., Kvashnin V.V. Programming and Application of STM32F4Discovery Microcontrollers: Monograph. Kramatorsk: Center for Printing House, 2017. 143 p.

TinaCloud. URL: http://www.tinacloud.com (accessed 02.02.2020).