AES支持128、192或256比特三種密設(shè)計采用的是128位密鑰長度。

射頻發(fā)射、接收

本設(shè)計采用nRF905射頻芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無傳輸。nRF905是挪威Nordic公司推出發(fā)射器芯片，32引腳QFN封裝（5×5mm）壓為1．9V一3．6V，工作于433／868／ISM頻道（可以免費使用）。nRF905可以處理字頭和CRT（循環(huán)冗余碼校驗）的工作，可由片內(nèi)硬件自動 完成曼徹斯特編碼／解碼，使用SPI接口與微控制器通信，配置非常方便，其功耗非常低，以一10dBm的輸出功率發(fā)射時電流只有11m收模式時電流為12．5mA。nRF905不僅戴式醫(yī)療儀器低功耗的要求，并且能同時保證傳輸速率以及傳輸距離。經(jīng)實際測量，在室內(nèi)有墻壁阻隔，無劇烈運動的情況下，傳 輸距離達(dá)到30m以上，因而被監(jiān)測者可以在室內(nèi)自由活動。無線傳輸丟包率在1／10 000內(nèi)，能保證傳輸數(shù)據(jù)不丟失。最大輸速率可達(dá)100kbs。

硬件連接

設(shè)計中，前端采用C8051F330單片機(jī)（MC現(xiàn)對nRF905的控制，而后端采用s3C2440（ARM9）來控制。其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示：

圖2、信號收發(fā)電路結(jié)構(gòu)框圖

MCU和ARM9通過SPI總線來對nRF9部寄存器進(jìn)行配置，主要是對五類寄存器進(jìn)行配置：一是射頻配置寄存器共10個字節(jié)，包括中心頻點、無線發(fā) 送功率配置、接收靈敏度、收發(fā)數(shù)據(jù)的有效字節(jié)數(shù)、接收地址配置等重要信息；二是發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器，共32字節(jié)，MCU要向外發(fā)的數(shù)據(jù)就需要寫在這里；三是發(fā) 送地址，共4個字節(jié)，一對收發(fā)設(shè)備要正常通信，就需要發(fā)送端的發(fā)送地址與接收端的接收地址配置相同；四是接收數(shù)據(jù)寄存器，共32字節(jié)，nRF905接收到 的有效數(shù)據(jù)就存儲在這些寄存器中，MCU可以在需要時到這里讀??；五是狀態(tài)寄存器，1個字節(jié)，含有地址匹配和數(shù)據(jù)就緒的信息，一般不用?？刂瓶偩€主要用來 選取nRF905不同的工作模式（4種模式，如表1所示）；查詢nRF905當(dāng)前的狀態(tài)（數(shù)據(jù)發(fā)送或接收是否完成）；使能nRF905的SPI等。

表1、nRF905工作

軟件設(shè)計

本設(shè)計前端采用C8051F330單片機(jī)來實的A／D轉(zhuǎn)換以及對nRF905的控制。C80部自帶10位的A／D轉(zhuǎn)換器、支持SPI通訊、體積功耗低 且運行快，因而有很廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計的前端軟件設(shè)計流程圖3所示：首先是對MCU進(jìn)行初始化，包括A／D轉(zhuǎn)換器以及SPI通訊方式所對應(yīng)的寄器的設(shè)置。 接著MCU通過SPI總線對nRF9的五個積存器根據(jù)需要進(jìn)行配置。初始化完畢后，MCU查詢后端是否請求送數(shù)。當(dāng)后端有請求送數(shù)時（通過nRF905向 前端發(fā)送特定的命令字），MCU啟動A／D轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)進(jìn)行加密，再通過nRF905發(fā)送給后端。后端的軟件設(shè)計流程跟前端點類似，先對ARM9和nRF905進(jìn)行初始化，然nRF905向前端發(fā)送送數(shù)請求，接著進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，最后將解密后的數(shù)據(jù)再進(jìn)一步作后續(xù)處 理。特別要注意的是，在配置前后端的nRF905發(fā)送地址時，要注意發(fā)送端的發(fā)送地址應(yīng)接收端設(shè)備的接收地址相同，在實際工作中nRF90可以自動濾除地 址不相同的數(shù)據(jù)，只有地址匹配且校驗正確的數(shù)據(jù)才會被接受，并存儲在接收數(shù)據(jù)寄存器中。

圖3、軟件設(shè)計流程

實驗結(jié)果