[發明專利]具有安全機制的GPIO IP核

有效

• 申請號: 201210579534.5
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103077362A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 聶澤東;胡必祥
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06F21/85
• 分類號: G06F21/85
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術領域

本發明涉及GPIO技術，特別是涉及一種具有安全機制的GPIO?IP核。?

背景技術

General?Purpose?Input?Output(通用輸入/輸出)，簡稱為GPIO。目前一般把GPIO用來作為CPU外圍設備的控制端口或者通過模擬I2C和SPI通信接口實現CPU與外界的通信。?

AMBA總線是由ARM公司提出的一種高級微控制器總線體系，其規范定義了在設計高性能嵌入式微控制器時的一種片上通信標準。根據AMBA標準定義了三種不同的總線：高級高性能總線（AHB）、高級系統總線（ASB）、高級外設總線（APB）。?

系統內部的通信一般采用AHB總線。APB作為主總線高性能通道的二級總線，是用于低功耗外設的，其提供了基本外設宏單元之間的通信接口，APB總線是通過APB橋與內部高級系統總線實現通信。?

通常，外設可以通過連接在APB總線上的GPIO接口與CPU進行通信。?

信息技術的發展對于信息安全的要求越來越高，需要保證的信息安全的領域也越來越廣泛。其中上述的GPIO接口的通信就存在安全問題。?

發明內容

基于此，有必要提供一種具有安全機制的GPIO?IP核，其解決GPIO接口存在的通信安全問題。?

一種具有安全機制的GPIO?IP核，包括：?

GPIO輸入輸出邏輯模塊，與APB橋連接，從APB橋接收配置信息，配置完成后至少完成輸入輸出數據的功能；?

加密模組，接收來自APB橋的明文數據，加密后傳輸給所述GPIO輸入輸出邏輯模塊；?

解密模組，接收來自所述GPIO輸入輸出邏輯模塊的密文數據，解密后傳輸給所述APB橋。?

在其中一個實施例中，所述GPIO輸入輸出邏輯模塊包括：?

寄存器組，可接收所述配置信息，將所述GPIO輸入輸出邏輯模塊配置為輸入端口或輸出端口；?

輸入輸出選擇單元，與所述寄存器組連接，根據寄存器組的配置狀態輸入或輸出數據。?

在其中一個實施例中，所述寄存器組還可以被配置為測試狀態，所述GPIO輸入輸出邏輯模塊還包括：?

硬件控制單元：通過配置寄存器為測試狀態處于自我檢測狀態，并接收外部輸入的測試向量。?

在其中一個實施例中，所述寄存器組還可以被配置為中斷檢測狀態，所述GPIO輸入輸出邏輯模塊還包括：?

中斷檢測單元，與所述寄存器組連接，根據寄存器組的中斷檢測狀態檢測來自外部設備的中斷請求。?

在其中一個實施例中，其特征在于，所述加密模組包括依次連接的第一明文寄存器、加密模塊以及第一密文寄存器，所述第一明文寄存器接收來自APB橋的明文數據，所述明文數據經加密模塊加密后存儲于所述第一密文寄存器；所述第一密文寄存器與GPIO輸入輸出邏輯模塊連接。?

在其中一個實施例中，所述加密模塊包括：?

初始化序列單元，用于對明文進行矩陣排列；?

輪變換單元，用于接收子密鑰和初始化后的明文完成輪變換；?

結束序列單元，用于將加密好的密文輸出；?

密鑰擴展單元，用于產生所述子密鑰；?

控制邏輯單元，控制所述初始化序列單元、輪變換單元、結束序列單元以及密鑰擴展單元協同工作以完成整個加密過程。?

在其中一個實施例中，所述解密模組包括依次連接的第二明文寄存器、解密模塊以及第二密文寄存器，所述第二密文寄存器接收來自GPIO輸入輸出邏輯?模塊的密文數據，所述密文數據經解密模塊解密后存儲于所述第二明文寄存器；所述第二明文寄存器與APB橋連接。?

在其中一個實施例中，所述解密模塊包括：?

初始化序列單元，用于對密文進行矩陣排列；?

密鑰擴展單元，用于產生子密鑰；?

密鑰翻轉緩沖單元，用于接收子密鑰，然后將子密鑰按照相反是順序提供給輪變換模塊；?

輪變換單元，用于依照所述密鑰翻轉緩沖模塊提供的子密鑰和初始化后的密文完成輪變換；?

結束序列單元，用于將解密后的明文輸出；?

控制邏輯單元，用于控制所述初始化序列單元、輪變換單元、結束序列單元、密鑰擴展單元以及密鑰翻轉緩沖單元協同工作以完成整個解密過程。?

在其中一個實施例中，所述加密模塊為AES加密模塊，所述解密模塊為AES解密模塊。?