[发明专利]多层内容保护微控制器

权利要求书

1.一种安全微控制器，包括：

存储器，所述存储器储存数据；

处理单元，所述处理单元生成多个命令；

访问控制单元，所述访问控制单元被耦合来接收所述多个命令，所述访问控制单元具有多个权限寄存器，所述多个权限寄存器限定对储存在所述存储器内的数据的访问权利；

所述多个权限寄存器中的第一权限寄存器，所述第一权限寄存器限定对所述存储器内的第一部分数据的第一组访问权利；

所述多个权限寄存器中的第二权限寄存器，所述第二权限寄存器限定对所述存储器内的第二部分数据的第二组访问权利，所述第二部分不同于所述第一部分；以及

异常处理器，所述异常处理器耦合到所述访问控制单元，响应于未满足与所述第一部分数据相关联的所述第一组访问权利的访问命令而中断对所述第一部分数据的所述访问命令；

其中，所述访问权利与所述安全微控制器的多个用户权限级别相关。

2.如权利要求1所述的安全微控制器，其中所述访问控制单元还包括：

地址监控器，所述地址监控器使所述多个命令中的第一命令的存储器地址与所述第一权限寄存器相关联；以及

地址比较器，所述地址比较器基于所述第一权限寄存器内定义的访问权利准许对所述第一部分数据进行访问。

3.如权利要求2所述的安全微控制器，还包括存储器管理单元，所述存储器管理单元耦合到所述存储器、所述处理单元和所述访问控制单元，并且向所述存储器和所述访问控制单元提供多个输出，所述存储器管理单元在所述存储器、所述处理器单元和所述访问控制单元之间提供数据传输的管理。

4.如权利要求3所述的安全微控制器，其中所述存储器包括只读存储器、非易失性存储器和数据存储器。

5.如权利要求4所述的安全微控制器，其中所述数据存储器是随机存取存储器，并且其中所述非易失性存储器是闪存存储器。

6.如权利要求4所述的安全微控制器，还包括存在于所述只读存储器和所述非易失性存储器中的程序存储器。

7.如权利要求6所述的安全微控制器，其中所述非易失性存储器还包括：

多个存储器段；

所述多个存储器段中的各存储器段对应于所述多个权限级别中的特定权限级别，从而第一级用户将第一指令代码加载到对应于所述多个权限级别中的第一权限级别的第一存储器段，并且从而第二级用户将第二指令代码加载到对应于所述多个权限级别中的第二权限级别的第二存储器段；以及

其中，由所述第一权限级别和所述第二权限级别定义对所述第一存储器段和所述第二存储器段的访问权利。

8.如权利要求7所述的安全微控制器，其中与低权限级别相关联的所述第二级用户被阻止访问与所述第一权限级别对应的所述第一存储器段。

9.如权利要求7所述的安全微控制器，其中基于所述访问控制单元的操作状态确定所述多个权限级别中的所述第一权限级别，所述操作状态的特征在于，第一级用户加载的第一指令代码的所述第一权限级别被定义为低于正执行所述指令代码的所述存储器段的最大权限级别或者所述第一权限寄存器中定义的值。

10.如权利要求7所述的安全微控制器，其中所述只读存储器具有所述第一权限级别，并且所述数据存储器具有所述第二权限级别，其中所述第一权限级别高于所述第二权限级别。

11.如权利要求7所述的安全微控制器，其中通过安全程序保护系统代码，使其不受安全攻击的影响。

12.如权利要求11所述的安全微控制器，其中所述安全程序包括如下步骤：

在所述代码操作期间，中断和库函数已经提升当前权限级别之后、退出指令代码操作之前，降低所述当前权限级别；

在其中指令代码提升所述当前权限级别的所述指令代码操作的持续时间内禁用中断、降低所述权限级别的中断或在包括系统代码的所述存储器段外部运行的中断代码；以及

其中，所述系统代码被阻止保存和恢复所述指令代码操作的所述当前权限级别。

13.如权利要求11所述的安全微控制器，其中所述安全程序包括如下步骤：

经由子程序调用阻止指令代码操作提升当前权限级别。