[实用新型]基于SoC芯片外部程序安全访问架构

摘要

本实用新型涉及一种基于SoC芯片外部程序安全访问架构，由内部缓冲存储器、外部程序存储区安全属性控制存储器、存储器工作方式控制寄存器、程序执行安全控制逻辑电路、外部数据存储器与程序存储器组成，存储器工作方式控制寄存器位于SoC芯片特殊功能寄存器区。上述各存储器与寄存器均通过地址总线、数据总线和控制总线与中央处理器单元相连，CPU通过存储器工作方式寄存器设置外部程序存储区安全属性控制存储器的工作模式，该存储器工作模式决定安全属性控制字与程序块之间的对应关系，和访问外部程序存储器的三总线重构逻辑，用于扩展MCS-52系列SoC芯片中哈佛存储器体系结构、外部程序存储器的分级安全管理，确保指令和敏感数据在安全状态满足要求前提下执行、访问与监管，构建信息系统可信根的逐级启动与传递，敏感数据的授权使用，不同安全等级程序和敏感数据之间的“防火墙”功能，保护SoC芯片资源、存储的敏感数据和应用程序执行的安全性。

主权项

一种基于SoC芯片外部程序安全访问架构，其特征在于：包括内部缓冲存储器RAM、外部程序存储区安全属性控制存储器PRAMC、存储器工作方式控制寄存器MACR、程序执行安全控制逻辑电路PESCL、外部数据存储器DRAM与程序存储器PROM，存储器工作方式控制寄存器MACR位于SoC芯片的特殊功能寄存器SFR区，其地址为8FH，上述各存储器与寄存器均通过地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB与中央处理器单元CPU相连，中央处理器单元CPU通过存储器工作方式控制寄存器MACR设置外部程序存储区安全属性控制存储器PRAMC的工作模式，该存储器的工作模式决定了安全属性控制字与程序块之间的对应关系，中央处理器单元CPU访问程序存储器PROM发出的地址总线信号AB，通过外部程序存储区安全属性控制存储器PRAMC转换后，译码指向程序存储器PROM的被访问单元，同时从外部程序存储区安全属性控制存储器PRAMC中得到该单元的访问或执行属性控制字即权限控制值，而中央处理器单元CPU发出访问程序存储器PROM的控制总线信号CB，经过PESCL电路对该单元的访问控制权限值与中央处理器单元CPU当前所处的安全状态值进行逻辑运算的控制重组后，与程序存储器PROM的访问控制信号相连，只有当中央处理器单元CPU当前所处的安全状态值大于或等于访问控制权限值时，被访问程序存储器PROM单元数据才能通过数据总线DB送入中央处理器单元CPU，实现数据的访问或程序的执行，在存储器工作方式控制寄存器MACR的控制下，通过外部程序存储区安全属性控制存储器PRAMC和安全访问控制逻辑电路，完成外部程序存储区安全属性控制存储器PRAMC安全静态和动态访问控制方式下的访问或执行属性控制字与相应程序块的对应关系转换，地址总线的动态重构以及控制总线和控制逻辑的重组，确保两种访问控制方式下程序安全执行或数据访问控制功能的实现。