从Fusion360到KiCad：fault-injection-library硬件设计迁移实践

从Fusion360到KiCad：fault-injection-library硬件设计迁移实践

fault-injection-library Python library to perform fault-injection attacks on microcontrollers 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fa/fault-injection-library

项目背景

fault-injection-library是一个专注于硬件故障注入技术的开源项目，其核心硬件设计最初是在Fusion360环境中完成的。随着项目的发展，社区成员提出了将设计迁移到开源EDA工具KiCad的需求，这不仅能降低使用门槛，也为后续功能扩展提供了更好的平台。

迁移动因

迁移工作主要基于以下几个技术考量：

1. 工具可及性：Fusion360作为商业软件存在许可限制，而KiCad作为开源工具更符合开源项目的协作理念
2. 功能扩展需求：用户希望实现电源电压分离控制，使故障注入电压(1.8V)与工作电压(3.3V)能够独立调节
3. 设计优化：改善电路标注清晰度，如明确标识X2与X_ANALOG的对应关系

技术挑战与解决方案

在迁移过程中，开发团队遇到了几个关键技术问题：

文件格式兼容性

原始设计文件为Fusion360专有的.fsch和.fbrd格式，无法直接被KiCad识别。通过导出为Eagle兼容的.brd和.sch中间格式，成功实现了设计数据的跨平台转移。

元件标识冲突

在导入过程中，KiCad的自动命名机制导致x_glitch元件出现标识冲突。技术团队通过手动调整命名方案，将冲突元件重命名为x_glitch2，保持了设计完整性。这种处理方式既解决了工具间的兼容性问题，又确保了电路功能的正确性。

设计意图保留

为确保迁移后的设计保持原有功能特性，团队特别注意了以下方面：

• 电源网络拓扑结构的一致性
• 关键信号路径的阻抗匹配
• 故障注入电路的时序特性

技术实现细节

迁移后的KiCad设计在保持核心功能的基础上，进行了多项优化：

1. 电源系统改进：实现了工作电压(3.3V)与故障注入电压(1.8V)的独立控制，满足CC2510等芯片的特殊需求
2. 标注优化：明确标识了X2与X_ANALOG的对应关系，提高了设计可读性
3. 设计验证：通过DRC检查和网络表对比，确保迁移前后电路功能的一致性

项目意义与展望

此次工具迁移不仅解决了许可证限制问题，还为项目带来了新的发展机遇：

1. 协作便利性：KiCad的开源特性降低了参与门槛，有利于社区贡献
2. 功能扩展性：为后续添加JTAG调试接口、多电压域控制等功能奠定了基础
3. 设计复用：KiCad的标准化文件格式便于设计在不同项目间的重用

该迁移工作展示了开源硬件项目在工具链选择上的灵活性，也为类似项目的工具迁移提供了宝贵经验。未来，团队计划基于KiCad平台进一步优化设计，包括添加更精细的电源监控电路和增强故障注入精度控制等功能。

fault-injection-library Python library to perform fault-injection attacks on microcontrollers 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fa/fault-injection-library