CN203535643U - 系统使用功能的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及控制装置，公开了一种系统使用功能的控制装置。本实用新型中，系统使用功能的控制装置包含：写控制器、读控制器、OTP寄存器与控制器。写控制器将待写入数据写入到OTP寄存器中尚未被编程过的设定地址内；读控制器读取OTP寄存器中存储的数据；OTP寄存器用于存储写控制器写入的数据；控制器控制系统使用功能的启用与禁用。与现有技术相比，本实用新型使得这种系统使用功能的控制装置不但可以给软件提供使用功能是否启用的标志，而且可以在硬件级来控制时钟和复位，并且一旦设置以后不能通过硬件或者软件再次改写破解。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制装置，特别涉及系统使用功能的控制装置。
背景技术
随着嵌入式应用的越来越广泛，产品的安全也显得越来越重要。一方面是为了保护硬件设计，另外一方面也是为了产品本身的安全，防止被黑客。为了保护芯片中的数据，越来越多的厂商在芯片内部提供了一种特殊的寄存器：OTP寄存器（One Time Programmable，一次性编程寄存器），意思是这个寄存器是只可以编程一次的，编程后就再也不可以修改了。OTP寄存器是非易失的，掉电不丢失数据，可以反复读出，但每位信息都是一次性写入不可重写。
由于OTP的每比特位只能编程一次，不能再次改写，所以一旦设置以后是不能通过硬件或者软件再次改写破解的，这样就保证了芯片中数据的安全性。
每个功能模块的正常工作必须要有时钟和复位，本装置在硬件层面控制了对应各个模块的时钟和复位，决定了用户是否被允许使用各功能模块，这个控制权是由厂商决定，并且不允许用户自行修改的，而在目前的现有技术中通常没有使用第三方不可非法复制的OTP寄存器来控制各功能模块是否被允许使用的先例。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种系统使用功能的控制装置，使得这种系统使用功能的控制装置不但可以给软件提供使用功能是否启用的标志，而且可以在硬件级来控制时钟和复位，并且一旦设置以后不能通过硬件或者软件再次改写破解。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种系统使用功能的控制装置，包含：写控制器、读控制器、OTP寄存器与控制器；
所述写控制器、所述读控制器均与所述OTP寄存器相连接；所述写控制器与所述读控制器相连接；所述控制器与所述读控制器相连；
所述写控制器将待写入数据写入到所述OTP寄存器中尚未被编程过的设定地址内；
所述读控制器读取所述OTP寄存器中所述设定地址内的数据，并输出给所述控制器；
所述控制器根据所述读取数据控制系统使用功能的启用与禁用。
本实用新型实施方式相对于现有技术而言，写控制器将待写入数据写入到OTP寄存器中尚未被编程过的设定地址内，其中，待写入数据为对N种系统使用功能进行控制的功能控制字段，N为大于或等于1的整数；读控制器读取OTP寄存器中设定地址内的数据，并输出给控制器；控制器根据读取数据控制系统使用功能的启用与禁用。OTP寄存器不但可以给软件提供系统使用功能是否启用的标志，而且可以在硬件级来控制时钟和复位；又由于OTP寄存器的每比特位只能编程一次，不能再次改写，所以一旦系统使用功能控制字段的值设置以后是不能通过硬件或者软件再次改写破解的，增加了使用功能控制操作的安全性。
另外，本实用新型还包含系统接口，该系统接口用于接收用户设定的值和厂商设定的值，并可以向用户输出读取数据。由于系统接口是现有的成熟器件，保证了本实用新型实施方式的可行性。
另外，写控制器将待写入数据写入到OTP寄存器中的设定地址内之前，可以由读控制器对OTP寄存器中设定地址内的数据进行读取操作，并将读取数据输出给写控制器。写控制器可以通过读控制器对OTP寄存器中设定地址内数据的读取，得知该设定地址是否已被编程过，写控制器只能将待写入的数据写入到OTP寄存器中尚未被编程过的设定地址内。这样，可以避免OTP寄存器中设定地址内的数据段被重复写入，保护OTP寄存器不被损坏，同时以防原数据丢失。
附图说明
图1是根据本实用新型一较佳实施方式的系统使用功能的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本实用新型的第一实施方式涉及一种系统使用功能的控制装置，具体结构如图1所示，该系统使用功能的控制装置包含系统接口、写控制器、读控制器、OTP寄存器与控制器。
写控制器与系统接口相连；写控制器、读控制器均与OTP寄存器相连接；写控制器与读控制器相连；控制器与读控制器相连。
其中，系统接口用于接收待写入到OTP寄存器中的数据。
本实用新型中，待写入数据为对N种系统使用功能进行控制的功能控制字段，N为大于或等于1的整数。该功能控制字段包含N个比特，每一个比特对应一种系统使用功能；该功能控制字段中每个比特的值，表示相应的系统使用功能是否被禁用。由于该功能控制字段包含N个比特，每一个比特的值对应一种系统使用功能，使系统使用功能的控制井井有条，不容易出错。
OTP寄存器中的功能控制字段的初始值全为0，默认系统各项使用功能是启用的。用户或厂商通过写入数据将某比特位写为1，而将对应的某功能禁用。
系统接口接收待写入到OTP寄存器中的数据，并将待写入到OTP寄存器中的数据输入到写控制器中。
写控制器与读控制器相连，写控制器、读控制器均与OTP寄存器相连。读控制器读取OTP寄存器中设定地址内的数据。写控制器将待写入到OTP寄存器中的数据写入到OTP寄存器中的设定地址内之前，先由读控制器读取OTP寄存器中设定地址内的数据并将读取数据输出给写控制器；写控制器检测OTP寄存器中设定地址内是否已经被编程过，如果OTP寄存器中设定地址内尚未被编程过，则写控制器将待写入数据写入到OTP寄存器中的设定地址内；如果OTP寄存器中设定地址内已经被编程过，则写控制器结束工作，不将从系统接口接收的待写入数据写入到OTP寄存器中已经被编程过的设定地址内。这样，可以避免OTP寄存器中设定地址内的数据段被重复写入，保护OTP寄存器不被损坏，同时以防原数据丢失。
OTP寄存器是通过电子熔丝e-Fuse、烧断laser或熔断fuse实现的，其中e-Fuse型OTP寄存器包含耦合电容型的e-Fuse寄存器、串联晶体管型的e-Fuse寄存器和电介质击穿型的e-Fuse寄存器。这些方式实现的OTP寄存器特点是只能一次性写入，不可改写，但是可以重复读出数据。
读控制器读取OTP寄存器中设定地址内的数据；控制器接收读控制器输出的读取数据，并根据读取数据控制系统使用功能的启用与禁用。
其中，读取数据亦即写入OTP寄存器的数据，是根据N种系统使用功能的允许使用情况设置的使用功能控制字段的值。所述允许使用情况包括功能模块对应的时钟和复位能正常工作。（或者说其中所述的允许使用情况包括该系统使用功能被禁用和该系统使用功能被启用。）
例如，硬件模块功能控制字段（hw_function）有4个比特，分别控制4种系统使用功能。对于每一比特，设置成1以去掉对应系统的使用功能，即功能控制字段中的4个比特与4种系统使用功能一一对应，如果功能控制字段中的某个比特位被设置成1，则表示与该比特位相对应的系统使用功能被禁用。具体如下表：
| 硬件功能控制 | 模块 | 说明 |
| 比特0 | USB存储 | OTP被烧写为1后，禁用对应功能 |
| 比特1 | LCD显示 | OTP被烧写为1后，禁用对应功能 |
| 比特2 | Audio音频 | OTP被烧写为1后，禁用对应功能 |
| 比特3 | GPS导航 | OTP被烧写为1后，禁用对应功能 |
用户或厂商将OTP寄存器中功能控制字段中的某比特位写为1后，该比特位对应的系统使用功能被禁用。由于OTP寄存器只能编程一次，不能通过硬件或者软件再次改写破解，所以被禁用的使用功能不能被再次启用，增加了使用功能控制操作的安全性。
与现有技术相比，本实用新型中，写控制器将待写入数据写入到OTP寄存器中尚未被编程过的设定地址内，其中，待写入数据为对N种系统使用功能进行控制的功能控制字段，N为大于或等于1的整数；读控制器读取OTP寄存器中设定地址内的数据，并输出给控制器；控制器根据读取数据控制系统使用功能的启用与禁用。其中，OTP寄存器不但可以给软件提供系统使用功能是否启用的标志，而且可以在硬件级来控制时钟和复位；又由于OTP寄存器的每比特位只能编程一次，不能再次改写，所以一旦系统使用功能控制字段的值设置以后是不能通过硬件或者软件再次改写破解的，增加了使用功能控制操作的安全性。
本领域的普通技术人员可以理解，上述实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (4)
1.一种系统使用功能的控制装置，其特征在于，包含：写控制器、读控制器、OTP寄存器与控制器；
所述写控制器、所述读控制器均与所述OTP寄存器相连接；所述写控制器与所述读控制器相连接；所述控制器与所述读控制器相连；
所述写控制器将待写入数据写入到所述OTP寄存器中尚未被编程过的设定地址内；
所述读控制器读取所述OTP寄存器中所述设定地址内的数据，并输出给所述控制器；
所述控制器根据所述读取的数据控制系统使用功能的启用与禁用。
2.根据权利要求1所述的系统使用功能的控制装置，其特征在于，还包含系统接口；
所述系统接口与所述写控制器相连；
所述系统接口接收所述待写入到OTP寄存器中的数据，并将所述待写入到OTP寄存器中的数据输入到所述写控制器中。
3.根据权利要求1或2所述的系统使用功能的控制装置，其特征在于，所述OTP寄存器为以下任意一种类型的OTP寄存器：
烧断laser型OTP寄存器、熔断fuse型OTP寄存器、电子熔丝e-Fuse型OTP寄存器。
4.根据权利要求3所述的系统使用功能的控制装置，其特征在于，所述e-Fuse型OTP寄存器包含耦合电容型的e-Fuse寄存器、串联晶体管型的e-Fuse寄存器和电介质击穿型的e-Fuse寄存器。
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| CN201320664626.3U CN203535643U (zh) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | 系统使用功能的控制装置 |
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Publications (1)
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| CN203535643U true CN203535643U (zh) | 2014-04-09 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN203535643U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106650510A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-10 | 湖南国科微电子股份有限公司 | 一种otp存储器数据保护方法、系统及otp控制器 |
| CN110334551A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-15 | 深圳忆联信息系统有限公司 | 提升固态硬盘主控芯片安全性的方法及装置 |
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2013
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106650510A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-10 | 湖南国科微电子股份有限公司 | 一种otp存储器数据保护方法、系统及otp控制器 |
| CN106650510B (zh) * | 2016-12-26 | 2019-10-08 | 湖南国科微电子股份有限公司 | 一种otp存储器数据保护方法、系统及otp控制器 |
| CN110334551A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-15 | 深圳忆联信息系统有限公司 | 提升固态硬盘主控芯片安全性的方法及装置 |
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