一种嵌入式系统技术方案

本发明专利技术公开了一种嵌入式系统，包括：闪存控制器、CPU和闪存芯片，闪存控制器与CPU和闪存芯片分别连接；闪存芯片包括：闪存主存储区，用于存储通用程序数据；闪存系统配置区，用于配置闪存芯片的状态信息；还包括：闪存扩展存储区，用于存储特定的用户数据；所述闪存控制器，用于与闪存系统配置区交互闪存芯片的状态信息，并根据闪存芯片的状态信息，从闪存扩展存储区中读取所述用户数据，供所述CPU执行，或者对闪存扩展存储区所存储的用户数据进行改写；还用于对闪存主存储区进行读写访问。本技术方案，通过增加闪存扩展存储区为用户提供了独立使用的存储空间，实现了用户私有数据的安全存储，同时，还具有复用，不增加额外的硬件开销的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式系统
本专利技术实施例涉及计算机
，尤其涉及一种嵌入式系统。
技术介绍
微控制器(MicroControlUnit，MCU)应用非常广泛，小到儿童玩具，大到工程机械均有可能用到。现在通用的MCU芯片中的存储空间大多为所有用户无差别使用，即为用户共用的存储空间，用户所储存的数据十分容易被可以访问该芯片的用户读取、甚至改写，导致用户存储的数据的安全性较低。尤其在某些保密性非常高的行业应用中，当需要存储一些关键密钥等保密信息时，通常会需要一些独立的私有的存储空间，而现有的MCU芯片无法独立满足用户定制存储的需求，需要借助外接其他芯片的方式实现，例如在通过在MCU芯片外接一颗小的闪存芯片或EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，电子可擦除可编程只读存储器)等来存储用户独有的一些关键保密信息。但是，采用现有的MCU芯片外接其他芯片的方法，首先，需要MCU芯片支持访问另外一颗闪存芯片或EEPROM；其次，外界其他芯片会增加整体占用空间，增加作业人员的工作量，操作相对繁琐，且明显增加成本以及系统开发难度。
技术实现思路
本专利技术提供一种嵌入式系统，以解决用户数据存储的安全问题。本专利技术实施例提供了一种嵌入式系统，包括：闪存控制器、中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)和闪存芯片，所述闪存控制器与所述CPU和所述闪存芯片分别连接；其中，所述闪存芯片包括：闪存主存储区，用于存储通用程序数据；闪存系统配置区，用于配置所述闪存芯片的状态信息；所述闪存芯片还包括：闪存扩展存储区，用于存储特定的用户数据；所述闪存控制器，用于与所述闪存系统配置区交互所述闪存芯片的状态信息，并根据所述闪存芯片的状态信息，从所述闪存扩展存储区中读取所述用户数据，供所述CPU执行，或者对所述闪存扩展存储区所存储的用户数据进行改写；还用于对所述闪存主存储区进行读写访问。进一步地，所述闪存控制器包括：闪存系统总线接口；闪存配置寄存器，与所述闪存系统总线接口连接；主控单元，与所述闪存系统总线接口和所述闪存配置寄存器分别连接；闪存控制单元，与所述闪存配置寄存器、所述主控单元和所述闪存芯片分别连接；所述闪存系统总线接口，用于将系统总线发出的第一读指令和对应的地址发送至所述主控单元，其中，所述第一读指令，用于对所述闪存扩展存储区进行读访问；还用于将系统总线发出的第一写指令和对应的地址发送至所述主控单元，其中，所述第一写指令，用于对所述闪存扩展存储区进行写访问；所述闪存配置寄存器，用于在所述嵌入式系统上电后，自动读取所述闪存系统配置区中的所述闪存芯片的状态信息，所述闪存芯片的状态信息包括：闪存扩展存储区是否有效信息；将与所述闪存系统总线接口交互的与所述第一读指令对应的地址或与所述第一写指令对应的地址，映射为闪存芯片中的所述闪存扩展存储区的物理地址信息，作为闪存扩展存储区的地址映射信息；并向所述主控单元提供闪存扩展存储区的地址映射信息和闪存扩展存储区是否有效信息；所述主控单元，用于根据所述地址映射信息和所述闪存扩展存储区是否有效信息，判断系统总线发出的第一读指令和对应的地址是否有效，若是，则控制所述闪存控制单元对所述闪存芯片中闪存扩展存储区所存储的用户数据进行读取；还用于根据所述地址映射信息和所述闪存扩展存储区是否有效信息，判断系统总线发出的第一写指令和对应的地址是否有效，若是，则控制所述闪存控制单元对所述闪存芯片中闪存扩展存储区所存储的用户数据进行改写；所述闪存控制单元，用于根据所述主控单元的控制，对所述闪存芯片中闪存扩展存储区所存储的用户数据进行读取或改写。进一步地，所述闪存配置寄存器包括：扩展存储使能寄存器，用于上电后自动从所述闪存芯片中的所述闪存系统配置区读取扩展存储区是否有效信息，并提供至所述主控单元；扩展存储映射地址寄存器，用于将与所述闪存系统总线接口交互的与所述第一读指令对应的地址或与所述第一写指令对应的地址，映射为闪存芯片中的所述闪存扩展存储区的物理地址信息，作为闪存扩展存储区的地址映射信息，提供至所述主控单元；相应的，所述闪存系统总线接口，还用于直接对所述闪存配置寄存器进行读写访问。进一步地，所述闪存配置寄存器还包括：闪存密钥寄存器和/或闪存操作寄存器；所述闪存密钥寄存器，用于存放访问所述闪存芯片中的所述闪存系统配置区的密钥；所述闪存操作寄存器，用于对所述闪存芯片中的所述闪存系统配置区的数据进行擦除、写入或读取。进一步地，所述主控单元包括：操作控制单元，用于控制所述闪存控制单元对所述闪存芯片进行擦除、写入或读取操作；扩展存储地址比较单元，用于判定接收到的所述系统总线发出的第一读指令和对应的地址或发出的第一写指令和对应的地址是否有效。进一步地，述系统还包括：静态随机存储器(StaticRandomAccessMemory，SRAM)，用于在上电后存储所述闪存芯片中的通用程序数据和用户数据；所述闪存控制器还包括：SRAM控制单元，与所述闪存系统总线接口、所述主控单元、所述闪存控制单元和所述SRAM分别连接；所述主控单元，还用于根据所述地址映射信息和所述扩展存储区是否有效信息，判断系统总线发出的第一读指令和对应的地址是否有效，若是，则控制所述SRAM控制单元对所述SRAM中所存储的用户数据进行读取；还用于根据所述地址映射信息和所述扩展存储区是否有效信息，判断系统总线发出的第一写指令和对应的地址是否有效，若是，则控制所述SRAM控制单元对所述SRAM中所存储的用户数据进行改写，或控制所述闪存控制单元对所述闪存芯片中所存储的用户数据进行改写；所述SRAM控制单元，用于根据所述主控单元的控制，对所述SRAM中所存储的用户数据进行读取或改写。进一步地，所述闪存扩展存储区包括至少一个闪存扩展存储块；相应的，所述扩展存储使能寄存器，用于上电后自动从所述闪存芯片中的所述闪存系统配置区读取任意一个或者任意多个闪存扩展存储块是否有效信息，并提供至所述主控单元。进一步地，所述扩展存储映射地址寄存器，还用于将与所述闪存系统总线接口交互的多个不同的与所述第一读指令对应的地址或与所述第一写指令对应的地址，映射为闪存芯片中的所述闪存扩展存储区的相同的物理地址信息，作为闪存扩展存储区的地址映射信息，提供至所述主控单元。进一步地，所述闪存扩展存储区的存储空间小于所述闪存主存储区的存储空间。本专利技术实施例所提供的技术方案，通过在闪存芯片中增加闪存扩展存储区，可定制给特殊用户独立使用，为用户提供了独立使用的存储空间，且任何其他用户不可见，实现了用户私有数据的安全存储，通过闪存控制器能够对闪存扩展存储区进行读写访问；同时，由于闪存芯片一般都会有一些闲置空间，采用上述技术方案，可以将闪存芯片的闲置空间用作闪存扩展存储区，不需要增加闪存芯片面积，同时节省了外接一颗小的闪存芯片或EEPROM，不需要增加额外的硬件开销，而且还具有读取、擦写所述闪存扩展存储区的逻辑可与读取、擦写闪存主存储区的逻辑复用的有益效果。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术实施例一所提供的一种嵌入式系统的结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式系统，其特征在于，包括：闪存控制器、中央处理器CPU和闪存芯片，所述闪存控制器与所述CPU和所述闪存芯片分别连接；其中，所述闪存芯片包括：闪存主存储区，用于存储通用程序数据；闪存系统配置区，用于配置所述闪存芯片的状态信息；所述闪存芯片还包括：闪存扩展存储区，用于存储特定的用户数据；所述闪存控制器，用于与所述闪存系统配置区交互所述闪存芯片的状态信息，并根据所述闪存芯片的状态信息，从所述闪存扩展存储区中读取所述用户数据，供所述CPU执行，或者对所述闪存扩展存储区所存储的用户数据进行改写；还用于对所述闪存主存储区进行读写访问。

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式系统，其特征在于，包括：闪存控制器、中央处理器CPU和闪存芯片，所述闪存控制器与所述CPU和所述闪存芯片分别连接；其中，所述闪存芯片包括：闪存主存储区，用于存储通用程序数据；闪存系统配置区，用于配置所述闪存芯片的状态信息；所述闪存芯片还包括：闪存扩展存储区，用于存储特定的用户数据；所述闪存控制器，用于与所述闪存系统配置区交互所述闪存芯片的状态信息，并根据所述闪存芯片的状态信息，从所述闪存扩展存储区中读取所述用户数据，供所述CPU执行，或者对所述闪存扩展存储区所存储的用户数据进行改写；还用于对所述闪存主存储区进行读写访问。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述闪存控制器包括：闪存系统总线接口；闪存配置寄存器，与所述闪存系统总线接口连接；主控单元，与所述闪存系统总线接口和所述闪存配置寄存器分别连接；闪存控制单元，与所述闪存配置寄存器、所述主控单元和所述闪存芯片分别连接；所述闪存系统总线接口，用于将系统总线发出的第一读指令和对应的地址发送至所述主控单元，其中，所述第一读指令，用于对所述闪存扩展存储区进行读访问；还用于将系统总线发出的第一写指令和对应的地址发送至所述主控单元，其中，所述第一写指令，用于对所述闪存扩展存储区进行写访问；所述闪存配置寄存器，用于在所述嵌入式系统上电后，自动读取所述闪存系统配置区中的所述闪存芯片的状态信息，所述闪存芯片的状态信息包括：闪存扩展存储区是否有效信息；将与所述闪存系统总线接口交互的与所述第一读指令对应的地址或与所述第一写指令对应的地址，映射为闪存芯片中的所述闪存扩展存储区的物理地址信息，作为闪存扩展存储区的地址映射信息；并向所述主控单元提供闪存扩展存储区的地址映射信息和闪存扩展存储区是否有效信息；所述主控单元，用于根据所述地址映射信息和所述闪存扩展存储区是否有效信息，判断系统总线发出的第一读指令和对应的地址是否有效，若是，则控制所述闪存控制单元对所述闪存芯片中闪存扩展存储区所存储的用户数据进行读取；还用于根据所述地址映射信息和所述闪存扩展存储区是否有效信息，判断系统总线发出的第一写指令和对应的地址是否有效，若是，则控制所述闪存控制单元对所述闪存芯片中闪存扩展存储区所存储的用户数据进行改写；所述闪存控制单元，用于根据所述主控单元的控制，对所述闪存芯片中闪存扩展存储区所存储的用户数据进行读取或改写。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述闪存配置寄存器包括：扩展存储使能寄存器，用于上电后自动从所述闪存芯片中的所述闪存系统配置区读取扩展存储区是否有效信息，并提供至所述主控单元；扩展存储映射地址寄存器，用于将与所述闪...

【专利技术属性】
技术研发人员：王南飞，
申请(专利权)人：北京兆易创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11