[发明专利]基于串口通讯的ASIC数据安全传输与存储装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于串口通讯的ASIC数据安全传输与存储装置和方法，该装置包括串口模块：包括数据的串并转换、FIFO的数据写入与读取以及相应的数据流控制状态机，并增加了波特率自适应、同步字符解析以及crc校验功能；总状态机FSM模块：对数据在FIFO单元、存储模块、REG缓存模块等传输的控制；指令解析模块：对接收的指令进行解析，主要包括对字长、地址、数据进行比较与处理；存储控制模块：负责存储模块的数据到REG缓存模块以及串口模块的搬运，并增加冗余码、异或、分布式存储等功能。本发明硬件结构简单、数据传输效率以及数据安全性高。

技术领域

本发明涉及FPGA设计开发技术领域，更具体的说是涉及基于串口通讯的ASIC数据安全传输与存储装置及方法。

背景技术

随着物联网和嵌入式系统对数据安全的重视，不仅需要依靠算法的加密处理、软件的参与，同时需要硬件的相关防护；

而传统的基于串口通讯的ASIC数据传输与存储的装置和方法中，串口模块不对接收的数据做校验，仅是简单的进行数据传输，将数据的处理放在其它专用模块，此种方式的数据传输效率低，乱码或者其它人为注入的错误指令，容易进入ASIC内部，导致关键数据失窃，安全性低，且存储控制模块采用关键数据直接存入存储模块的方式，使得存储模块一旦被读取，关键数据即暴露，安全性低。

因此，如何提供一种数据传输效率以及安全性高的基于串口通讯的ASIC数据安全传输与存储装置和方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于串口通讯的ASIC数据安全传输与存储装置及方法，硬件结构简单、数据传输效率以及数据安全性高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于串口通讯的ASIC数据安全传输与存储装置，包括：总状态机FSM模块、串口模块、存储模块、存储控制模块和指令解析模块，所述总状态机FSM模块分别与所述串口模块、所述存储控制模块和所述指令解析模块连接，所述存储模块和所述存储控制模块连接；

所述串口模块包括串并转换单元、数据流控制单元、波特率自适应单元、CRC校验单元、同步字符解析单元、标志位解析单元、存储地址单元和FIFO单元；所述数据流控制单元分别与所述串并转换单元、所述CRC校验单元、所述同步字符解析单元和所述FIFO单元连接，所述波特率自适应单元分别与所述串并转换单元和所述存储地址单元连接，所述标志位解析单元和所述同步字符解析单元连接，且所述FIFO单元和所述存储地址单元均与所述总状态机FSM模块连接；

所述串并转换单元用于将读取的数据进行串并转换；

所述波特率自适应单元用于在所述串并转换单元接收数据时同步进行沿变化的计数，并根据计数生成波特率、存储起始地址和冗余码；

所述CRC校验单元和所述同步字符解析单元分别用于当数据通过串并转换、自适应波特率后将并行数据同步进行CRC检验和同步字符解析；

所述标志位解析单元用于同步字符解析后进行标志位解析；

所述存储地址单元用于存储所述存储起始地址和所述冗余码；

所述FIFO单元用于在并行数据经CRC检验、同步字符解析和标志位解析成功后存储所述并行数据；

所述数据流控制单元用于进行数据流的控制；

所述总状态机FSM模块用于对数据的传输进行控制；

所述存储模块用于存储数据；

所述存储控制模块用于负责所述存储模块数据的搬运、串口数据的搬运、冗余码组合、异或运算以及地址灵活配置的分布式存储；

所述指令解析模块用于负责指令解析。