1. 主要特性
- SHA-256哈希算法
- 256位密鑰長度；最多可存儲 16個密鑰
- 惟一 72位序列號
- 內部高質量隨機數發生器（RandomNumberGenerator，RNG）
- 用於存儲密鑰和數據的 4.5kbEEPROM
- 用於固定信息的 512位可一次性編程（OneTimeProgrammable，OTP）位
- 多個 I/O選項: 兼容 UART的高速單線接口; 1MHz I2C接口
2. 接口
| NC | 無連接 |
| GND | 地 |
| SDA | 串行數據 |
| SCL | 串行時鐘輸入 |
| VCC | 電源 |
通過標準 I2C接口訪問器件，速度最高 1Mbps。
3. 內部組成：EEPROM+SRAM
我們只看EEPROM：共有 664 字節（5312 位），分爲以下幾個區域
88個字節的config區， 512字節的slot區， 64個字節的OTP區
（1）關於config區，放的是SN和每個slot的訪問權限信息等。喚醒之後，我們需要配置slot區的訪問權限，就在這個區。
（2）關於slot區，這個區有16個slot，每個slot可以放32字節。在config區lock之後，data區（slot區和OTP區）lock之前，只能寫slot區而不能讀。在config區和data區都lock之後，按照config區對於slot的訪問權限進行讀寫。
（3）關於OTP，一次可編程，固定信息。在鎖定 OTP 區域之前，可以使用標準Write 命令自由寫入相應位。
4. 讀寫命令數據包
|
1byte |
1byte |
Nbyte |
2byte |
|
Command |
Count |
Data |
CRC（LSB:MSB） |
- Command指示這個數據包是爲何作用，也就是word address;
- count是數據包的長度，包括count本身， data, crc；
- data是數據內容;
- CRC16是數據包的校驗碼，校驗內容從count到data。
4.1 Command域
如下值：
| 復位 | 0x00 | 復位地址計數器。下一個讀取或寫入事務將從 I/O 緩衝區起始處開始。 |
| 休眠（低功耗） | 0x01 | ATSHA204A 志。器件的整個易失性狀態將復位。 進入低功耗休眠模式，忽略所有後續的 I/O 轉換，直到下一個喚醒標 |
| 空閒 | 0x02 | ATSHA204A 進入空閒狀態，忽略所有後續的 I/O 轉換，直到下一個喚醒標誌。 TempKey 和 RNGSeed 寄存器的內容將保留。 |
| 命令 | 0x03 | 將後續字節寫入輸入命令緩衝區中先前寫入內容之後的連續地址。這是正常操作。 |
| 保留 | 0x04-0xFF | 這些地址不應發送到器件。 |
4.2 數據包data域格式
寫：
| opcode |
Write | 1 | 0x12 |
| Param1 | Zone | 1 |
Bit 7： Bit 6： Bit 5-2： 必須爲 0。 在 Config、OTP 或 Data 中進行選擇。 |
| Param2 | Address | 2 | 區域內要寫入的第一個字的地址。 |
| Data_1 | Value | 4 或 32 | 要寫入區域的信息；可進行加密。 |
| Data_2 | Mac | 0 或 32 | 用於使地址和數據生效的報文驗證代碼。 |
讀：
| opcode | Read | 1 | 0x02 |
| Param1 | Zone | 1 |
Bit 7： 所有位必須爲 0。 在 Config、OTP 或 Data 中進行選擇。 |
| Param2 | Address | 2 | 區域內要讀取的第一個字的地址。請參見 一節。 |
| data | — | 0 | — |
- 第一個字節是操作碼，Read command 的操作碼是0x02， Write command 的操作碼是0x12
- 第二個字節的最高位bit7指示是讀寫32字節還是4字節，1爲讀寫32字節。bit0-1指示讀寫哪個區，0：Config區，1：OTP區，2：Data區。
- 第三和第四個字節是Address地址。
- 其他爲數據。
4.2.1 opcode
| DeriveKey | 0x1C | 從目標密鑰或父密鑰得出目標密鑰值。 |
| DevRev | 0x30 | 返回器件版本信息。 |
| GenDig | 0x15 | 通過隨機或輸入種子和密鑰生成數據保護摘要。 |
| HMAC | 0x11 | 使用 HMAC/SHA-256 計算密鑰和其他內部數據的響應。 |
| CheckMac | 0x28 | 驗證在另一個 MicrochipCryptoAuthentication 器件上計算的MAC。 |
| Lock | 0x17 | 防止進一步修改器件的某個區域。 |
| MAC | 0x08 | 使用 SHA-256 計算密鑰和其他內部數據的響應。 |
| Nonce | 0x16 | 生成一個 32 字節的隨機數和一個內部存儲的臨時值。 |
| Pause | 0x01 | 選擇性地僅將共用總線上的一個器件置於空閒狀態。 |
| Random | 0x1B | 生成一個隨機數。 |
| Read | 0x02 | 從器件讀取 4 個字節，可以使用或不使用身份驗證和加密。 |
| SHA | 0x47 | 計算 SHA256 摘要以用於系統中的任一功能。 |
| UpdateExtra | 0x20 | 配置區域鎖定後，更新配置區域內的字節 84 或 85。 |
| Write | 0x12 | 向器件寫入 4 個或 32 個字節，可以使用或不使用身份驗證和加密。 |
容易看出讀的命令爲0x02，寫操作命令爲0x12。
4.2.2 param1的區域編碼
| Param1 | ||||
| config | 0 | 704 位 88 字節 3 個槽 |
始終支持。 | 解鎖時，部分支持。 鎖定時，始終不支持。 始終不加密。 |
| OTP | 1 | 512 位 64 字節 2 個槽 |
解鎖時，始終不支持。鎖定時始 終支持，傳統模式除外。 請參見 OTP 一節。 |
LockConfig 解鎖時不允許。 LockConfig 鎖定且 LockValue 解鎖時，均可寫。 LockValue 鎖定時由 OTPmode 控制。 請參見 OTP 一節。 |
| data | 2 | 4096 位 512 字節 16 個槽 |
解鎖時，始終不支持；其他情況 下，由 IsSecret 和 EncryptRead 控制。 |
LockConfig 解鎖時不允許。 LockConfig 鎖定且 LockValue 解鎖時，均可寫。 LockValue 鎖定時由 WriteConfig 控制。 請參見 一節。 |
4.2.3 param2的地址編碼
Param2 包含一個地址，表示要訪問的存儲器。所有讀操作和寫操作均以字（4 字節）爲單位。合法ATSHA204A 地址的最高有效字節始終爲 0。所有未使用地址位均應始終設爲 0。地址中的低位描述了塊/槽內要訪問的第一個字的偏移量，而高位指定了槽號，如下表所示：
可以看出字節1的高8位全爲0，低8位的前3位是偏移量，高5位是block（不同的區域block佔的位數不一樣），一個block爲32字節，所以config 分3個block(0-2)，slot分16個block(0-15)，otp分2個block(0-1)，如果是使用32字節進行讀寫的話，則忽略前3位offset。
偏移量的意思就是某個block第一個字的偏移量，例如config區的0x10就是block2，所以block就是2，offset就是0，所以（0001 0000b） = （10h），沒有問題。如果block還是2，但offset是1，則（0001 0001b） = （11h），就是word的0x11處。
又爲什麼是block2呢？看一下config的block劃分,每個word對應是4字節,所以一個block就是8個word，那麼0x00 -0x07這8個就是block,0，0x08-0x0F這8個爲block1，0x10-0x15（最後一個）這6個是block2，同樣的slot和otp兩個區也是這個規則。
4.3 例
讀config區的第一個word 0x00：
| word address | count | opcode | param1 | param2 | crc |
| 0x03 | 0x07 | 0x02 | 0x00 | 0x0000 | 2bytes |
根據上述總結
0x03: 表示命令操作；
0x07：字節數=自己1字節+opcode的1字節+param1的1字節+param2的2字節+crc的2字節= 0x07 ；
0x02:：表示讀操作；
0x00：0表示config區；
0x0000：word的0x00處
有了上述命令包，就有了操作方式、操作區域、區域中的具體哪個位置，這樣config區域的0x00處的4個地址的數據就讀出了，也就是SN號的一部分值。
【注】config區的具體內容和配置，參見下一篇文章。