[发明专利]一种基于双总线结构的协同系统及其通信方法

摘要

本发明提供一种基于双总线结构的协同系统及其通信方法，所述系统包括主控模块、安全协处理模块和存储器；所述主控模块应用程序、数据与安全协处理模块应用程序、数据分别存储于两块存储器中，分别挂载在主控总线与安全模块总线上。所述方法包括(1)主控模块与安全协处理模块通过SPI总线进行通信；(2)主控模块发起安全加解密或签名验签操作；(3)发送安全处理命令；(4)送入命令操作数据对象并等待处理后的数据反馈。本发明双总线结构适用于对于安全运算频繁调用的应用之中，减少了总线拥塞程度，提高了访存带宽，提供了安全性，通过对于安全协处理模块的通信方式的约定以及访问控制保障系统关键数据的安全完整。

主权项

一种基于双总线结构的协同系统，其特征在于，所述系统包括主控模块、安全协处理模块和存储器；所述主控模块应用程序、数据与安全协处理模块应用程序、数据分别存储于两块存储器中，分别挂载在主控总线与安全模块总线上，所述协同系统采用一种基于双总线结构的通信方法，所述通信方法包括：(1)主控模块与安全协处理模块通过SPI总线进行通信；(2)主控模块发起安全加解密或签名验签操作；(3)发送安全处理命令；(4)送入命令操作数据对象并等待处理后的数据反馈；所述安全协处理模块为安全总线Security‑Bus/S‑Bus上唯一主设备；所述主控模块为主总线Main‑Bus/M‑Bus上的主设备；所述总线使用AMBA AHB/AXI；所述主控模块AMBA的高速总线通过总线桥挂接AMBA低速总线；所述低速总线上挂接外设控制器；所述外设控制器包括I2C总线控制器、CAN总线控制器、UART控制器、片外NAND Flash控制器、实时时钟和看门狗；所述主控模块包括通用处理器、片上Flash、只读存储器、静态随机访问存储器、同步动态随机访问存储器、直接访存控制器、USB和以太网控制器；所述直接访存控制器用于负责在外设与主存间搬运成块数据；所述安全协处理模块与主控模块同构；所述主控模块与安全协处理模块通过FIFO进行数据缓冲，从而实现时钟域的隔离；所述主控模块与安全协处理模块使用SPI接口连接；所述步骤(1)包括主控模块与安全协处理模块通过SPI总线进行半双工方式通信；所述步骤(2)包括主控模块发起安全加解密或签名验签操作，首次或复位后进行安全相关操作需要查询安全协处理模块的可用性；所述步骤(3)包括主控模块收到来自安全协处理模块的可用性反馈同时证实相关命令被支持后发送具体的安全处理命令；所述步骤(4)包括主控模块收到来自安全协处理模块的命令接受反馈后，送入命令操作数据对象并等待处理后的数据反馈；所述安全协处理模块使用安全总线上存储器中的事先固化好的程序以及密钥数据进行安全相关计算，同时更新安全总线存储器中的敏感数据，或给出消息身份真伪指示主控模块根据安全验证结果进行下一步动作；所述安全协处理模块对于从主控模块发送而来非法运算或访存命令可以返回错误代码或者不响应。