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試功能的微處理器芯片。

背景技術：

微控制器芯片被廣泛地使用到電子產品中，作為電子電路里面的控制單元。微控制器芯片的應用開發(fā)者針對特定的應用領域，進行應用開發(fā)后，將開發(fā)的程序燒錄至微控制器芯片內部的程序存儲器里面以后，微控制器便被賦予了不同的功能，可以被應用到各種各樣的應用領域中。保存于微控制器內部程序存儲器中的數(shù)據(jù)，涉及到應用開發(fā)者的知識產權。如何防止微控制器內部具有知識產權的用戶數(shù)據(jù)被盜取，成為一個重要課題。微控制器的應用開發(fā)都會使用到微控制器芯片的用戶調試模式。微控制器芯片的用戶在芯片的用戶調試模式下，能將不同版本的應用開發(fā)程序反復地燒錄至微控制器芯片內部的程序存儲器中，可以方便地對應用程序進行調試。微控制器芯片的用戶在芯片的用戶調試模式下，也能夠對燒錄的數(shù)據(jù)進行校驗，以保證燒錄過程的正確。為了防止他人利用微控制器芯片的用戶調試模式的特點來盜取保存于微控制器芯片內部具有知識產權的用戶數(shù)據(jù)，微控制器芯片需要一種能夠保障用戶數(shù)據(jù)安全的用戶安全調試模式。本發(fā)明提供一種微控制器芯片中的用戶安全調試模式的實現(xiàn)方案。在本發(fā)明中，微控制器芯片內部通過otp存儲器存儲有64位用戶安全調試密鑰，使用者必須在密鑰校對成功后，方可進入用戶安全調試模式。本方案能夠充分保障微控制器的安全，防止內部具有知識產權的用戶數(shù)據(jù)被盜取。

技術實現(xiàn)要素：

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

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種帶用戶安全調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存儲器（otp）、密鑰加載接口模塊（key_intf）以及微控制器內核（mcu_core）所述串行通信接口模塊（sc_intf）負責與芯片外部的進行串行通信，并且將串行通信進行數(shù)據(jù)進并行化處理，然后通過其并行通信總線（pc_bus）與模式控制模塊（mode_ctrl）進行數(shù)據(jù)交互，串行通信接口模塊（sc_intf）負責與芯片外部的進行串行通信通過兩個引腳來完成，其中sck為串行通信時鐘引腳，sda為串行通信數(shù)據(jù)引腳，模式控制模塊（mode_ctrl）負責管控芯片的用戶安全調試模式。芯片上電復位后，模式控制模塊（mode_ctrl）需要通過密鑰加載接口模塊（key_intf）加載到存儲于otp存儲器用戶安全調試模式密鑰，上電復位后，模式控制模塊（mode_ctrl）輸出的加載請求信號ld_req為高電平有效狀態(tài)，密鑰加載接口模塊（key_intf）檢測到加載請求信號ld_req為高電平有效狀態(tài)后，將產生符合otp存儲器要求的接口時序，從otp存儲器中逐一讀出存儲于其內的數(shù)據(jù)，并且對這些數(shù)據(jù)進行校驗，校驗通過后，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，進入的用戶安全調試模式后，芯片外部通過寫控制寄存器組（ctrl_reg）中的配置寄存器來完成任務的配置，通過讀取控制寄存器組（ctrl_reg）中的狀態(tài)寄存器來得知任務的完成情況以及芯片內部的狀態(tài)；通過讀寫數(shù)據(jù)寄存器來完成與芯片內部的數(shù)據(jù)交互，當芯片用戶需要進入用戶安全調試模式時，需要在芯片上電復位后的，通過串行通信接口模塊（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）內部將數(shù)據(jù)序列（seq_data）通過比較器c1與64位用戶安全密鑰dbg_key進行比較，如果比較結果相等，則比較器的輸出結果將觸發(fā)用戶安全調試模式寄存器(debug_mode)置位，芯片進入用戶安全調試模式，模式控制模塊（mode_ctrl）內部的調試控制接口相關的邏輯將被使能，芯片外部就可以通過串行通信接口模塊（sc_intf）與模式控制模塊（mode_ctrl）進行數(shù)據(jù)交互，模式控制模塊（mode_ctrl）接收芯片外部調試指令，然后通過調試總線(debug_bus)與微控制器內核進行交互，完成相應的調試任務。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：在本發(fā)明中，微控制器芯片內部通過otp存儲器存儲有64位用戶安全調試密鑰，使用者必須在密鑰校對成功后，方可進入用戶安全調試模式。本方案能夠充分保障微控制器的安全，防止內部具有知識產權的用戶數(shù)據(jù)被盜取。

附圖說明

圖1為帶用戶安全調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。

具體實施方式

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

請參閱圖1～2，本發(fā)明實施例中，一種帶用戶安全調試功能的微處理器芯片，芯片內部包括串行通信接口模塊（sc_intf）、模式控制模塊（mode_ctrl）、otp存儲器（otp）、密鑰加載接口模塊（key_intf）以及微控制器內核（mcu_core）等組成。串行通信接口模塊（sc_intf）負責與芯片外部的進行串行通信，并且將串行通信進行數(shù)據(jù)進并行化處理，然后通過其并行通信總線（pc_bus）與模式控制模塊（mode_ctrl）進行數(shù)據(jù)交互。串行通信接口模塊（sc_intf）負責與芯片外部的進行串行通信通過兩個引腳來完成，其中sck為串行通信時鐘引腳，sda為串行通信數(shù)據(jù)引腳。模式控制模塊（mode_ctrl）負責管控芯片的用戶安全調試模式。芯片上電復位后，模式控制模塊（mode_ctrl）需要通過密鑰加載接口模塊（key_intf）加載到存儲于otp存儲器用戶安全調試模式密鑰。上電復位后，模式控制模塊（mode_ctrl）輸出的加載請求信號ld_req為高電平有效狀態(tài)。密鑰加載接口模塊（key_intf）檢測到加載請求信號ld_req為高電平有效狀態(tài)后，將產生符合otp存儲器要求的接口時序，從otp存儲器中逐一讀出存儲于其內的數(shù)據(jù)，并且對這些數(shù)據(jù)進行校驗。校驗通過后，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。進入的用戶安全調試模式后，芯片外部通過寫控制寄存器組（ctrl_reg）中的配置寄存器來完成任務的配置，通過讀取控制寄存器組（ctrl_reg）中的狀態(tài)寄存器來得知任務的完成情況以及芯片內部的狀態(tài)；通過讀寫數(shù)據(jù)寄存器來完成與芯片內部的數(shù)據(jù)交互。當芯片用戶需要進入用戶安全調試模式時，需要在芯片上電復位后的，通過串行通信接口模塊（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）內部將數(shù)據(jù)序列（seq_data）通過比較器c1與64位用戶安全密鑰dbg_key進行比較，如果比較結果相等，則比較器的輸出結果將觸發(fā)用戶安全調試模式寄存器(debug_mode)置位，芯片進入用戶安全調試模式。debug_mode信號為高有效后，模式控制模塊（mode_ctrl）內部的調試控制接口相關的邏輯將被使能。芯片外部就可以通過串行通信接口模塊（sc_intf）與模式控制模塊（mode_ctrl）進行數(shù)據(jù)交互，模式控制模塊（mode_ctrl）接收芯片外部調試指令，然后通過調試總線(debug_bus)與微控制器內核進行交互，完成相應的調試任務。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(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現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。