本發(fā)明涉及一種微處理器芯片，具體是一種帶用戶安全調(diào)試功能的微處理器芯片。

背景技術(shù)：

微控制器芯片被廣泛地使用到電子產(chǎn)品中，作為電子電路里面的控制單元。微控制器芯片的應(yīng)用開(kāi)發(fā)者針對(duì)特定的應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)后，將開(kāi)發(fā)的程序燒錄至微控制器芯片內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器里面以后，微控制器便被賦予了不同的功能，可以被應(yīng)用到各種各樣的應(yīng)用領(lǐng)域中。保存于微控制器內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，涉及到應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。如何防止微控制器內(nèi)部具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的用戶數(shù)據(jù)被盜取，成為一個(gè)重要課題。微控制器的應(yīng)用開(kāi)發(fā)都會(huì)使用到微控制器芯片的用戶調(diào)試模式。微控制器芯片的用戶在芯片的用戶調(diào)試模式下，能將不同版本的應(yīng)用開(kāi)發(fā)程序反復(fù)地?zé)浿廖⒖刂破餍酒瑑?nèi)部的程序存儲(chǔ)器中，可以方便地對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行調(diào)試。微控制器芯片的用戶在芯片的用戶調(diào)試模式下，也能夠?qū)浀臄?shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，以保證燒錄過(guò)程的正確。為了防止他人利用微控制器芯片的用戶調(diào)試模式的特點(diǎn)來(lái)盜取保存于微控制器芯片內(nèi)部具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的用戶數(shù)據(jù)，微控制器芯片需要一種能夠保障用戶數(shù)據(jù)安全的用戶安全調(diào)試模式。本發(fā)明提供一種微控制器芯片中的用戶安全調(diào)試模式的實(shí)現(xiàn)方案。在本發(fā)明中，微控制器芯片內(nèi)部通過(guò)otp存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有64位用戶安全調(diào)試密鑰，使用者必須在密鑰校對(duì)成功后，方可進(jìn)入用戶安全調(diào)試模式。本方案能夠充分保障微控制器的安全，防止內(nèi)部具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的用戶數(shù)據(jù)被盜取。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種帶用戶安全調(diào)試功能的微處理器芯片，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種帶用戶安全調(diào)試功能的微處理器芯片，包括串行通信接口模塊（sc_intf）、模式控制模塊（mode_ctrl）、otp存儲(chǔ)器（otp）、密鑰加載接口模塊（key_intf）以及微控制器內(nèi)核（mcu_core）所述串行通信接口模塊（sc_intf）負(fù)責(zé)與芯片外部的進(jìn)行串行通信，并且將串行通信進(jìn)行數(shù)據(jù)進(jìn)并行化處理，然后通過(guò)其并行通信總線（pc_bus）與模式控制模塊（mode_ctrl）進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，串行通信接口模塊（sc_intf）負(fù)責(zé)與芯片外部的進(jìn)行串行通信通過(guò)兩個(gè)引腳來(lái)完成，其中sck為串行通信時(shí)鐘引腳，sda為串行通信數(shù)據(jù)引腳，模式控制模塊（mode_ctrl）負(fù)責(zé)管控芯片的用戶安全調(diào)試模式。芯片上電復(fù)位后，模式控制模塊（mode_ctrl）需要通過(guò)密鑰加載接口模塊（key_intf）加載到存儲(chǔ)于otp存儲(chǔ)器用戶安全調(diào)試模式密鑰，上電復(fù)位后，模式控制模塊（mode_ctrl）輸出的加載請(qǐng)求信號(hào)ld_req為高電平有效狀態(tài)，密鑰加載接口模塊（key_intf）檢測(cè)到加載請(qǐng)求信號(hào)ld_req為高電平有效狀態(tài)后，將產(chǎn)生符合otp存儲(chǔ)器要求的接口時(shí)序，從otp存儲(chǔ)器中逐一讀出存儲(chǔ)于其內(nèi)的數(shù)據(jù)，并且對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)通過(guò)后，將這些數(shù)據(jù)組合得到64位用戶安全密鑰dbg_key，然后將64位用戶安全密鑰dbg_key輸送至模式控制模塊（mode_ctrl）。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述模式控制模塊（mode_ctrl）包括配置寄存器、狀態(tài)寄存器以及數(shù)據(jù)寄存器，進(jìn)入的用戶安全調(diào)試模式后，芯片外部通過(guò)寫控制寄存器組（ctrl_reg）中的配置寄存器來(lái)完成任務(wù)的配置，通過(guò)讀取控制寄存器組（ctrl_reg）中的狀態(tài)寄存器來(lái)得知任務(wù)的完成情況以及芯片內(nèi)部的狀態(tài)；通過(guò)讀寫數(shù)據(jù)寄存器來(lái)完成與芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)交互，當(dāng)芯片用戶需要進(jìn)入用戶安全調(diào)試模式時(shí)，需要在芯片上電復(fù)位后的，通過(guò)串行通信接口模塊（sc_intf）發(fā)送一組串行數(shù)據(jù)序列（seq_data）至模式控制模塊（mode_ctrl）中，模式控制模塊（mode_ctrl）內(nèi)部將數(shù)據(jù)序列（seq_data）通過(guò)比較器c1與64位用戶安全密鑰dbg_key進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果相等，則比較器的輸出結(jié)果將觸發(fā)用戶安全調(diào)試模式寄存器(debug_mode)置位，芯片進(jìn)入用戶安全調(diào)試模式，模式控制模塊（mode_ctrl）內(nèi)部的調(diào)試控制接口相關(guān)的邏輯將被使能，芯片外部就可以通過(guò)串行通信接口模塊（sc_intf）與模式控制模塊（mode_ctrl）進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，模式控制模塊（mode_ctrl）接收芯片外部調(diào)試指令，然后通過(guò)調(diào)試總線(debug_bus)與微控制器內(nèi)核進(jìn)行交互，完成相應(yīng)的調(diào)試任務(wù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：在本發(fā)明中，微控制器芯片內(nèi)部通過(guò)otp存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有64位用戶安全調(diào)試密鑰，使用者必須在密鑰校對(duì)成功后，方可進(jìn)入用戶安全調(diào)試模式。本方案能夠充分保障微控制器的安全，防止內(nèi)部具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的用戶數(shù)據(jù)被盜取。

附圖說(shuō)明

圖1為帶用戶安全調(diào)試功能的微處理器芯片的電路原理框圖。

圖2為帶用戶安全調(diào)試功能的微處理器芯片中模式控制模塊（mode_ctrl）的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1～2，本發(fā)明實(shí)施例中，一種帶用戶安全調(diào)試功能的微處理器芯片，芯片內(nèi)部包括串行通信接口模塊（sc_intf）、模式控制模塊（mode_ctrl）、otp存儲(chǔ)器（otp）、密鑰加載接口模塊（key_intf）以及微控制器內(nèi)核（mcu_core）等組成。串行通信接口模塊（sc_intf）負(fù)責(zé)與芯片外部的進(jìn)行串行通信，并且將串行通信進(jìn)行數(shù)據(jù)進(jìn)并行化處理，然后通過(guò)其并行通信總線（pc_bus）與模式控制模塊（mode_ctrl）進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。串行通信接口模塊（sc_intf）負(fù)責(zé)與芯片外部的進(jìn)行串行通信通過(guò)兩個(gè)引腳來(lái)完成，其中sck為串行通信時(shí)鐘引腳，sda為串行通信數(shù)據(jù)引腳。模式控制模塊（mode_ctrl）負(fù)責(zé)管控芯片的用戶安全調(diào)試模式。芯片上電復(fù)位后，模式控制模塊（mode_ctrl）需要通過(guò)密鑰加載接口模塊（key_intf）加載到存儲(chǔ)于otp存儲(chǔ)器用戶安全調(diào)試模式密鑰。上電復(fù)位后，模式控制模塊（mode_ctrl）輸出的加載請(qǐng)求信號(hào)ld_req為高電平有效狀態(tài)。密鑰加載接口模塊（key_intf）檢測(cè)到加載請(qǐng)求信號(hào)ld_req為高電平有效狀態(tài)后，將產(chǎn)生符合otp存儲(chǔ)器要求的接口時(shí)序，從otp存儲(chǔ)器中逐一讀出存儲(chǔ)于其內(nèi)的數(shù)據(jù)，并且對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)通過(guò)后，將這些數(shù)據(jù)組合得到64位用戶安全密鑰dbg_key，然后將64位用戶安全密鑰dbg_key輸送至模式控制模塊（mode_ctrl）。

模式控制模塊（mode_ctrl）的工作原理如圖2所示。模式控制模塊（mode_ctrl）內(nèi)部控制寄存器組（ctrl_reg）是各種工作模式下與芯片外部指令和數(shù)據(jù)交互的寄存器。它包括配置寄存器、狀態(tài)寄存器以及數(shù)據(jù)寄存器。進(jìn)入的用戶安全調(diào)試模式后，芯片外部通過(guò)寫控制寄存器組（ctrl_reg）中的配置寄存器來(lái)完成任務(wù)的配置，通過(guò)讀取控制寄存器組（ctrl_reg）中的狀態(tài)寄存器來(lái)得知任務(wù)的完成情況以及芯片內(nèi)部的狀態(tài)；通過(guò)讀寫數(shù)據(jù)寄存器來(lái)完成與芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)交互。當(dāng)芯片用戶需要進(jìn)入用戶安全調(diào)試模式時(shí)，需要在芯片上電復(fù)位后的，通過(guò)串行通信接口模塊（sc_intf）發(fā)送一組串行數(shù)據(jù)序列（seq_data）至模式控制模塊（mode_ctrl）中，模式控制模塊（mode_ctrl）內(nèi)部將數(shù)據(jù)序列（seq_data）通過(guò)比較器c1與64位用戶安全密鑰dbg_key進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果相等，則比較器的輸出結(jié)果將觸發(fā)用戶安全調(diào)試模式寄存器(debug_mode)置位，芯片進(jìn)入用戶安全調(diào)試模式。debug_mode信號(hào)為高有效后，模式控制模塊（mode_ctrl）內(nèi)部的調(diào)試控制接口相關(guān)的邏輯將被使能。芯片外部就可以通過(guò)串行通信接口模塊（sc_intf）與模式控制模塊（mode_ctrl）進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，模式控制模塊（mode_ctrl）接收芯片外部調(diào)試指令，然后通過(guò)調(diào)試總線(debug_bus)與微控制器內(nèi)核進(jìn)行交互，完成相應(yīng)的調(diào)試任務(wù)。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。