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  • 2021-10-13 19:56
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    智能连网应用带动了大量连网装置需求与信息流需求。根据 Juniper Research 的最新报告, IoT 连网设备将在 2021 年达到 460 亿个,并在 2030 年达到 1250 亿个。要有效执行连网应用功能与处理大量数据与信息流,每个装置都需要处理器核心,而在此庞大市场商机之下,开放指令、低成本 RISC-V 架构提供了芯片设计者在 X86 及 ARM 之外的另一个新选择。 大量的连网装置与信息流也给攻击者更多的攻击机会。连网应用安全越来越受到重视,如何有效执行装置身份认证、确保信息传输与数据储存的安全成为连网装置必要的安全功能。 RISC-V 在安全功能方面的规范仍在持续发展制定中,如何提供 RISC-V 芯片设计者容易使用、有效的安全解决方案去强化芯片安全功能并提升应用安全成为新兴课题。 实现物联网应用安全功能,系统芯片需要的设计考虑 一般而言,在考虑系统芯片安全设计时,需考虑几个要件,包括: 1. 可信任执行环境 (TEE) :透过硬件强制隔离程序代码、数据和储存内存 2. 信任根 (Root of Trust) :作为唯一 ID 和证书,以及私钥和安全保存 3. 安全启动 (Secure Boot) :阻止非授权认证程序的启动 4. 数据储存安全:取用控制权限管理、并对数据读取与储存进行混淆与加密 5. 信息传输安全:信息传输前以私钥加密,以密文形式传输 6. 在线安全更新:更新档案以加密形式传送并阻挡失效版本的安装 要达到这些功能设计,芯片设计架构中除了 CPU 外,通常还需要密钥储存单元搭配各种密码算法来协助 CPU 执行应用服务所需的相关安全功能,如认证、数据加解密、完整性确认等功能。同时需要有独立的安全运作环境或可信任的执行环境来有效区隔安全功能与一般非关安全功能的运作,以及抗攻击设计来避免执行安全运作时遭受攻击。 因此,要有效防止恶意攻击、提升芯片运作的安全性,有经验的设计工程师会采用具备 硬件安全信任根 以及 抗攻击设计 的 安全协同处理器 (secure co-processor) 来协助 CPU 执行应用服务所需的各项安全功能。 硬件加速的安全协同处理器不会占用到主 CPU 的运算能力,可高效的执行上述安全相关的功能,让宝贵的 CPU 运算资源去处理其他需高效能运算的工作。机密信息只经由被信任的安全协同处理器来处理,更加符合安全原则。 这种功能上的分离简化了设计流程与复杂度并且提高了系统性能。 安全协同处理器 常见的问题 当前市场上可分为两大处理器应用体系,分别是 ARM 和 RISC-V 。在 ARM 应用体系中, ARM 提供了 CC312 与其 CPU 整合的安全协同处理器进行各项安全运算; RISC-V 生态系则尚在发展中,目前没有对应的安全协同处理器,因此 RISC-V 的使用者需自行开发设计或使用第三方 IP 来完成前段所提的安全功能。若要自行开发,是否有适合的安全开发团队与能力是公司马上面临的一大课题,接踵而来的如上市时程压力、所开发的安全功能是否能通过认证机构认证、遭遇技术问题时的解决能力、以及所对应的投资成本等,都是 RISC-V 使用者在决定是否自行开发前需要仔细考虑的。相对来说,如果有良好第三方能提供安全协同处理器 IP ,就可大幅减少以上这些自行开发的难题。 目前市场上的安全协同处理器多半缺少硬件信任根的整合,没有完整安全边界 (secure boundary) ,功能也不够全面。譬如有的协同处理器是硬件加解密算法不够完整,或没有抗攻击能力,或没有通过第三方认证单位的安全认证;而有些是不提供安全密钥存储空间,造成安全协同处理器执行安全功能时需跨越安全边界取得密钥 ( 想象一下您把家里金库上锁后将钥匙放在大门外的概念 ) ;又或是虽有存储空间,然芯片的密钥、身分必须在测试过程时一一写入芯片内,造成密钥暴露外泄的风险;或是所有产品共享相同密钥、身分造成装置与应用服务管理的安全风险。 以上种种的不足,都有可能成为 IoT 设备最后的安全漏洞,被黑客利用做为重大攻击的跳板。因此,即便是小小的 IoT 设备,传输的是一般不起眼的寻常数据,一旦设备出现安全隐忧,遭黑客利用攻击之后,都可能造成巨大的损失。类似的事件层出不穷,相对知名的如 2021 年五月份,美国最大的油管运输公司 (Colonial Pipeline) 遭黑客攻击,造成油管供应关闭,政府一度发布紧急状态,最终支付了将近 500 万美元赎金。 针对 RISC-V 生态系中安全协同处理器不够完善且完整的情况,熵码科技提出的方案 PUFiot 就是完整解决各项安全问题的最佳选择。 熵码 PUFiot 帮助 RISC-V 实现更安全的芯片架构 PUFiot 完整的防护设计来自于多层次的设计架构,有别于纯软件安全设计的弱点, PUFiot 是基于硬件的物理隔离所设计,提供了可靠的安全边界,为系统创造了完整的可信任执行环境 (TEE) 。 图 1 是 PUFiot 的设计架构, 它的最底层是以模拟电路设计的硬件安全信任根 ( 蓝色区域 ) 。在此硬件安全信任根设计中应用了力旺电子专利技术的 NeoPUF ,提供每颗芯片独一无二的芯片指纹 (UID) ,并由经过 Riscure 认证的抗攻击安全存储 OTP 来存放密钥,保护重要数据免受物理篡改。 图 1: 基于芯片指纹防护信任根的 PUFiot 安全协同处理器设计架构 在硬件安全信任根之上,搭配了高速真随机数产生器 (TRNG) 来提供安全系统对动态随机数的需求并用于保护加密算法引擎。搭配着基于 NIST 发布的标准密钥包装 (KWP) 和密钥产生 (KDF) 功能,专门用于密钥的安全使用与安全导出,可以为 RISC-V 系统架构之物理内存保护 (PMP) 功能快速生成多把密钥,供不同安全应用之内存的加解密程序所用,确保信息传输的安全。 此 PUF 的特性可以在装置上实现安全启动以及在线安全更新功能,也就是同一个软件在不同的 IoT 设备上都有一把独立的加密密钥──真正实现数百亿甚至千亿个 IoT 设备连网的坚若盘石之安全基础。 PUFiot 支持完整硬件加解密算法 ( 包含国际算法及中国国密算法 ) ,分别经过 CAVP 以及国密实验室认证。透过完整灵活的算法模块化设计,可以根据每个使用者的需求客制 PUFiot 的加解密算法模块。例如,使用 SM4 替换 AES ,使其可以完整支持目前甚至是未来 RISC-V 的安全需求。 最后,在以上安全功能面之外, PUFiot 在数字与模拟设计上皆加入了防窜改设计来提供使用者完善的安全协同处理器架构。 不仅如此,为了降低芯片在系统层级的复杂度, PUFiot 支持 APB 标准协议接口,用于 PUFiot 寄存器命令处理;至于高速内置 DMA 模块的接口,则采用 AXI4 接口,可快速取得储存于系统内存中的大量数据。除硬件 IP 外, PUFiot 还提供标准的软件内容,包括 Linux bare-metal firmware 和 high-level API ,以缩短软件开发部署时程。 PUFiot 与 RISC-V 结合之优势 PUFiot 可搭配 RISC-V 处理器,扮演 RISC-V 系统芯片架构内的安全协同处理器,提升芯片系统运作安全性,补足 RISC-V 设计生态系的安全解决方案缺口。经过实际设计验证, PUFiot 藉由提供芯片指纹抗攻击保护设计来强化芯片硬件信任根与密钥储存。完整保护系统运作的安全边界,提供可信任安全环境、安全启动以及数据储存安全等功能,同时支持各种硬件加解密算法,且又能提供不同内存区域不同密钥的 PMP 保护与管理机制,实现 IoT 连网装置应用不可或缺的信息传输安全与在线安全更新。采用 PUFiot 的 RISC-V 系统芯片设计架构如图 2 所示。 图 2: 使用 PUFiot 的 RISC-V 系统芯片设计架构 为实现物联网应用安全,熵码科技以芯片指纹技术为基础强化芯片信任根的安全,开发出具完整安全边界保护的安全协同处理器 PUFiot ,可以为 RISC-V 使用者提供了一个可快速导入的芯片安全设计解决方案,帮助实现 IoT 连网应用所需的大量组件装置零接触部署 (Zero Touch Deployment) , PUFiot 提供的各种硬件加速安全功能与管理机制可以满足零信任运作 (Zero Trust) 的云端应用安全需求,适合应用于 IoT 设备生态的 RISC-V 处理器最完美配合之安全方案。 PUFiot IP评估套件免费下载请至: https://www.pufsecurity.com/ip-go 欢迎关 注 w x “ 熵码科技PUFsecurity “,获取更多行业资讯分享。
  • 热度 2
    2020-1-10 10:44
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    连接器线缆取证的关键因素II-案例分享
    作者:百佳泰测试实验室/ Paul Chou 承接上篇 “ 高频治具设计的现况与未来”文章之后 ,接下来接续的此篇文章将会对测试时所遇到的实际案例来与大家分享,藉以说明 PCB 治具设计过程中有可能被忽略掉的细节以及所需考虑的要点,验证百佳泰在高频治具设计上所积累的设计经验,而上一篇的高频治具设计的现况与未来文章中有提到百佳泰依据经验在高频测试时最常发生的五点 Potential Risks: A. Impedance not matching 阻抗不匹配 Ø 阻抗匹配 (Impedance matching) 是指为了使信号功率能从信号源( source )到负载( load )端得到最有效的传递,让信号在传递过程中尽可能不发生反射现象。 Ø 阻抗若不匹配时,会发生反射、造成能量与信号无法完整传递,以及辐射干扰等不良影响。 B. Crosstalk 串音干扰 Ø 两条信号线之间的耦合干扰现象,可分为近端及远程串音。 Ø 串音干扰发生时,会影响信号完整性。 C. Attenuation 衰减 Ø 高频信号由 Source 传递至 Load ,传输过程信号的损失。 D. Return Loss 反射损失 Ø 高频信号因阻抗 不 匹配造成输入信号反射的现象。 E. ACR (Attenuation to Crosstalk Ration) 衰减串音比 Ø 远程串音与衰减的差值。 Ø 当 ACR 发生时,即代表 Crosstalk 与 Insertion Loss 可能也有相应的问题发生,造成信号完整性可能会有所影响以及信号效率降低的不良情况产生。 百佳泰高频治具测试实际案例: 为协助您的产品从开发初期到上市都能拥有良好的质量,百佳泰搜集了实际测试中最常发生问题的以下三个 Potential Risks ,以此作为分享 : -Impedance not matching 阻抗不匹配 -Attenuation 衰减 -Crosstalk 串音干扰 案例 1: A 公司的 HDMI 2.1 Receptacle Connector 测试时, Receptacle 端的 CLK Trace 阻抗就算为 95.809Ω ,但 Insertion Loss 表现不见得为佳。 Impedance: 95.809Ω ( 改善前 ) : Insertion Loss ( 改善前 ): 解决方案 : 如同上一篇文章所说过的第 2 点,客户连接器加工方式所造成的 Insertion Loss 影响,重新检视 Receptacle 端的焊接问题 , 即有所改善 , 所谓眼见不一定为凭,即为此例。 Insertion Loss ( 改善后 ) : 案例 2: B 公司的 USB3.0 Type A Receptacle connector 其 D+ & D- pin SMD pad 面积大,焊接时更要注意阻抗匹配的问题,否则容易造成接触面 Impedance 偏低的状况发生。 D+ & D- connector pin: 改善前 : 解决方案 : 此例的焊锡量要少,并确保 connector pin 与 PCB pad 平贴,才能减低 connector pin 与 PCB pad 接触面 阻抗不匹配的情况发生。 改善后 : 案例 3: C 公司的 TBT3 的 Receptacle connector 其 RX2_P & RX2_N IRL(Integrated Return Loss) 在标准附近未过, PCB 阻抗设计或是 connector 内部设计都有可能是原因之一。 未达标准 : 改善前 : 解决方案 : 经过比对确认 , 此案例虽然 Trace 设计阻抗为 50 Ω ,但实际状况下阻抗却不见得会落在 50 Ω 左右 , 故设计时可提高 PCB 设计阻抗以避免此风险 。 改善后 : 案例 4: D 公司的 USB3.0 Type A Receptacle connector 设计为 pin 脚为深入铁壳内的设计 , 测试过后此设计会造成 Near End Crosstalk(SS : TX/RX) 超过协会规范 (3.6mV) 而 fail 。 B 公司的连接器 : 改善前 : 4.1906mV 解决方案 : 经过验证,其问题点为铁壳内部的 GND 所造成,加强内外部铁壳与 PCB GND 连接其信号完整性才会提高而通过规范。 改善后 : 3.5948mV 全方位高频治具设计与测试服务 通过以上所举例出的的四个案例,都显示出高频设计上的一些不能轻忽的要点,从设计规划、治具焊接、再到加工方式,每一步的操作都会影响到高频性能。尤以焊接部分为例,轻则影响信号表现,重则阻抗不匹配或是 IL 以及 RL 不佳而使高频信号失真,这是在高频版设计上所不能轻忽的。
  • 热度 16
    2019-10-9 18:29
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    工匠精神
    摘要 工匠精神,就是把工作不仅做对,还要做 好 。 * * * * * * * * “工匠精神”,一个看上去很好理解,但又很难说明白的词。 我个人的理解:对于我们打工的人来说,就是把工作做 好 , 不是做对 !什么算是做好呢?就是好得没有毛病挑。 什么叫没有毛病挑? 现在交警在十字路口安装了电子拍照相机记录闯红灯的违章。大家收到此类违章通知时,都是看一下证据后,二话不说,直接交钱。如果没有记录照片,大家会不会老实地交钱?交警的在这个方面的投入,就算是工匠精神----在开出的罚单里挑不到毛病,违章者只好老老实实地交罚款。 * * * * * * * * 在工厂管理中,当有员工做错事,我们会从“人机料法环”五个方面入手来分析此事件中,各个方面有没有改进的机会,亡羊补牢。如果作为相关方的我在这个案例中,并没有找到要我改进的内容,我们才可以说,我的工作在这个事件中是做好了。 以下面的这一个照片为例。设计的工程师在画图时,如果考虑到实物上的接线布局,就应是1A 2A 1B 2B的顺序画原理图。工程师贪图自己的方便,布局成现在这个样子。 这种布局,就给生产线的员工挖了一个坑,员工接线时,如果不仔细看一下位置标识而直接按线色顺序接线,就是接错线。 毕竟对工程师来说,他只要做一次。而工人,是每做一次这个产品,都会要防这个坑的。有时候因为该接工岗位的工人临时请假,按排另一个工人临时顶岗,顶岗的工人第一次做这个,可能就会跳坑了。(通常情况都是这么发生的。) A 有经验的 工程师在设计时会将2A 1A对调一下。 B 好的 工程师经别人的提醒后,会立即改。并且吸取教训,以后不会再犯。 C 我们也会遇到的一种工程师,他们会以种种理由拒绝更改,用得最多的是:“ 我设计没有问题,工人接线时要看清图纸的。 ”而且,在工厂里,这种工程师还很多。 成语“勤能补拙”说是就是由B到A。 好的工程师和差一点的工程师,他们的水平都差不多,就是“好”的意识上的区别----把工作做好的工匠精神。 造成C问题的根本原因是:工程师只是呆在办公室里做设计,根本不知生产线上工人的实际操作。这个时候,在工程师这个层面谈不拢,有的人会把问题交给双方的经理们去处理。到了这个地步,双方都不会有好果子吃。经理们会认为这种小事居然要上升到他们这个层面来解决,这帮工程师的水平是不是太次了?基于这一点,有的人也不愿意把问题升级到经理那里,他会等真的有人跳坑了后,再让工程师改。但如果问题真出现了,总归是不爽的。负责一点的人会私下里和工程师泡蘑菇,缠得对方没有办法,最后达成一个折衷的方案来,比如不立即改,让工程师自己给定一个时间内完成更新即可。工程师通常会在出其它EC的时候,把这个内容顺便加进去。 好的工程师和不好的工程师,区别就在这里,就差这么一点点儿----把工作做好的工匠精神。 说到这里,引出一些关于质量管理的几个基本思路: 工厂里的质量管理,不是质量部一个部门的事,质量是所有人的事。 工厂的质量成本,在设计阶段解决的问题,其质量成本最低,只要花很少的钱就可以避免后面的大的问题发生。等量产了,发生问题后的纠正成本会很大很大很大。 第一次把事情做对。不管在哪个岗位,都要有这个意识。有时纠错的成本会很大。即使没有发生金钱损失,为纠错而花费的时间也是成本。
  • 热度 9
    2018-9-25 09:33
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    【博客大赛】开关电源:变压器详解(一)
    一时兴起,想和大家聊聊变压器的,到了提笔写的时候,心里还是有点发虚的。突然发现原来自己对变压器的了解是如此肤浅。平时做电源基本都是套用公式或者是经验值,计算都是利用软件,真正深入到原理,确实也说不出一二三,也道不明白四五六七。怎么说,借此机会也正好倒逼自己把一些基础的东西整理一下,就当实践和理论的印证。不到位的地方大神小白不要见笑,当然也帮忙指正,一起学习。 要说变压器,第一个反应是图( 1 )这种大家伙, No… ,这里要讨论的是高频开关电源用的变压器,图( 2 )里的这些小只的。 图( 1 ) 图(2) 变压器是反激开关电源的核心,开关电源的输入输出参数决定了变压器各个部件参数,变压器最终的性能又影响到开关电源本身性能。变压器就是要让开关电源工作在一个最优的或者说相对好的工作点上。 开关电源变压器设计要遵循以下两个原则: * 温升: 安规对变压器温升有严格的规定。 Class A 的绝对温度不超过 90°C ; Class B 不能超过 110°C 。因此,温升在规定范围内,是我们设计变压器必须遵循的准则。 * 成本: 开关电源设计中,成本是主要的考虑因素,而变压器又是电源系统的重要组成部分,因此如何将变压器的价格,体积和品质最优化,是开关电源设计者努力的方向。 设计变压器首先要关注以下系统输入输出参数,根据这些参数来设计变压器部件的参数,下面我罗列出来: * 输入电压: Vacmin~Vacmax * 最大导通时间: Tonmax * 输出电压: Vout * 输出电流: Iout * 输入频率: f L * 工作频率: fs * 设计效率:η * 输入功率: Pin=Pout/ η * 最大温升: 40 ℃ 变压器设计,没有特定的套路,也没有啥说先算哪个再设计哪个的说法(因为,通常,工程师都是用软件计算的么,嘿嘿),查阅了很多资料,找了一个我认为比较清晰的思路分享给大家,当然先后顺序值得商榷,有的是同时进行的,有感觉没必要算都是经验值或者是没有特殊情况都是常规值直接拿来用,做个参考了解下也是有必要的,下面我也罗列出来: 1. 选择开关管和输出整流二极管; 2.计算变压器匝数比; 3.确定最低输入电压和最大占空比; 4.反激变换器的工作过程分析; 5.计算初级临界电流均值和峰值; 6.计算变压器初级电感量; 7. 选择变压器磁芯; 8.计算变压器初级匝数、次级匝数和气隙长度; 9.满载时峰值电流; 10.最大工作磁芯密度 Bmax ; 11. 计算变压器初级电流、副边电流的有效值; 12. 计算原边绕组、副边绕组的线径,估算窗口占有率; 13. 计算绕组的铜损; 14. 变压器绕线结构及工艺; 在查阅资料的时候,看到一幅很有意思的关于开关电源变压器的思维导图,这边分享给大家,图( 3 )。 今天是 2018 年中秋,关于开关电源变压器的话题先开个头,接下来的内容,容我慢慢整理一番,在此,祝各位电子同行或者电子爱好者中秋快乐,阖家幸福。 攻城狮聚聚 们的聚集地,期待你们的加入↓↓↓ ( 此群仅用于技术交流与学习讨论, 群内不定时资料分享) 无法入群时,可添加管理员微信 zcoreplayer007 (请备注: 技术交流群 )
  • 热度 14
    2015-4-30 11:40
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    苹果手表从上周开始陆续到货了,最近这几天的一个热门话题自然就是苹果手表的真机上手体验。 尽管苹果手表最贵的Edition版可以达到12万,但运动款真心不算贵,定价三千块钱不到,也就是国内市场一部中高端手机的价格。这个定价一定让很多人心里开始长草——不过就是一部普通手机的钱就,可以换来手腕上的一圈闪,这感觉绝对要比Jawbone之类的手环好得多。在国内市场,我预计苹果手表卖得最好的就是运动款和Edition版。要么性价比,要么最顶配,这是非苹果目标用户对于苹果产品的典型心态。 苹果手表刚发布的时候,我在微博上写下了这样一句话: 现在苹果手表开始发货了,我也应该重新审视当时的这个论断。很巧的是,身边有些同事和朋友入手了,因此让我有机会近距离检视苹果手表的最终呈现。 作为一款智能手表,苹果手表的设计缺少了苹果在工业设计上一贯的惊艳。客观来讲,我们不能对苹果要求过高。考虑到需要一个屏幕,智能手表的表盘部分只能有两个选择:方形或是圆型,于是,主体部分能够发挥的差不多就只有厚度和导角了。但是,麻雀虽小,五脏俱全,减厚还需要更多的技术突破,尤其是电池技术的突破才能逐渐实现。 苹果的设计语言决定了导角不可以随意发挥,于是,苹果将更多的精力放在了表带的设计上。运动版的表带采取了与iPod Touch的吊带相同的设计语言,而金属和皮质的表带则直接回归传统。所以,当你看到一个戴着苹果手表的人,一定要看一下表带,因为那才是真正的选择。 尽管没有什么颠覆性,但我们也必须承认苹果在设计上的思考要比此前众多的安卓手表深刻。中规中矩的设计,“形”让位于“用”。         矩形的表盘最大化利用显示空间;        只允许单点触摸让操作变得简单;        整合了按钮的转轮沿袭了Sony Clie在Palm上的思路;        非必需不亮屏的策略让续航时间得以最大化;        极度克制的提醒机制最大化避免了对用户的骚扰。 相较而言,一些预装的第三方应用,就完全不具备苹果的苦心。这些第三方应用所想的只是如何将自己在手机端的设计适配到手表上,而根本不考虑如何针对手表的交互特点对应用加以裁剪。所以,在苹果手表上首发的应用没有必要洋洋自得,首发的结果可能只是做个反面陪衬,让用户更强烈地感受到苹果的原生设计是多么的用心。 设计上的用心体现了苹果在手表这个产品上的努力,但这份用心更多的是赢取用户对苹果手表并不惊艳的设计的容忍——苹果手表在实用性上和之前各种基于安卓系统开发的智能手表没有根本性的不同。 手腕上的可穿戴设备,至今仍未出现真正具有颠覆性的产品。我试过智能手环,也试过智能手表,但最终这些设备都没能留在我的手腕上,我戴得最多的还是并不智能的传统手表。难怪老牌的手表制造商对于苹果手表并不觉得有什么威胁,并不智能的“智能”其实还只能算个玩具。网上已经有不少用户反馈,他们在玩过苹果手表几天后,终于发现这块智能手表最主要的用途还是看时间。 当然,智能的部分还是带来一个得到普遍认同的价值,就是提醒。但我们知道苹果手表的提醒功能是不能离开手机的。更关键的是,提醒本身并不构成闭环。提醒之后的用户行为对于手表这样一个产品来说很容易便会陷入杂乱。不论是手写还是语音,在苹果手表上的表现还谈不上精彩。我想这也是苹果把提醒做得尽可能轻的主要原因之一。 缺乏惊艳毫不影响苹果手表对于市场的重大意义,和苹果的其他产品一样,苹果手表也肩负着培育市场的重任——只有苹果手表在市场上取得成功,智能手表的市场才能真正开始启动。从两千多的入门款到十二万的土豪款,苹果手表注定将在不同的阶层中谱写成功的篇章,归根到底这是品牌的成功。我在微博上的那句评论可以改为: “苹果手表没有重新定义时间,而是重新定义了市场。”         作者:林敏UX
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    分享一下关于单片机的相关资料文档,感兴趣的网友可以自行下载。单片机是芯片开发的基础,相信从中会获得您意想不到的知识。学习蓝牙技术,掌握无线智能开发,了解蓝牙底层及上层应用开发,协议栈的问题需要不断学习各个层级的关系及编程规范。
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    上传者: ZHUANG
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