一种支持程序固化的仿真器及方法与流程

技术特征：
1.一种支持程序固化的仿真器，其特征在于，所述仿真器包括仿真器调试模块、备份存储器、芯片功能调试模块、芯片功能仿真模块，其中：仿真器调试模块，与芯片功能调试模块相连，控制芯片功能调试模块对芯片功能仿真模块进行调试，仿真器调试模块用于产生明文和密文的程序数据，并实现程序数据的下载功能；备份存储器，与芯片功能调试模块相连，用于存储程序数据，实现仿真器下电后程序数据保持功能；芯片功能调试模块，接收和响应仿真器调试模块发送的调试命令和数据，写入或读出备份存储器中程序数据，并实现对芯片功能仿真模块的调试功能，对芯片功能仿真模块中的程序数据进行读写访问；芯片功能仿真模块，与芯片功能调试模块相连，通过芯片调试接口和数据访问接口与芯片功能调试模块进行数据交互，并实现对芯片功能的仿真。2.根据权利要求1所述的一种支持程序固化的仿真器，其特征在于，所述芯片功能仿真模块由芯片功能模块和芯片nvm模块组成，其中：芯片功能模块，用于仿真芯片功能，芯片功能模块具有访问芯片nvm模块中程序数据的权限管理功能，并实现对芯片nvm模块中的程序存入加密、读出解密的功能；芯片nvm模块，用于仿真芯片nvm存储器，并实现访问存储器数据的数据访问接口。3.根据权利要求1所述的一种支持程序固化的仿真器，其特征在于，所述芯片功能调试模块，由访问控制模块和地址配置模块组成，其中：访问控制模块，实现对芯片功能模块的调试控制及程序下载功能；访问控制模块输出复位信号至芯片功能模块，复位信号为低电平有效时芯片功能模块被复位，复位信号为高电平无效时芯片功能模块正常运行；访问控制模块输出权限控制信号至芯片功能模块，实现对芯片nvm模块访问的权限控制；访问控制模块输出访问控制信号至访问选择模块，访问控制模块通过数据访问接口读写ram存储器模块；访问控制信号为低电平无效时，访问控制模块通过芯片调试接口读写ram存储器模块中的数据；地址配置模块，与访问控制模块、备份存储器相连，将程序的明文逻辑地址转换成程序在备份存储器存储的物理地址；地址配置模块中存放多组映射表，每组映射表定义一段程序数据的明文逻辑地址与备份存储器物理地址的对应关系，支持仿真器调试模块对映射表进行配置。4.根据权利要求2所述的一种支持程序固化的仿真器，其特征在于，所述芯片nvm模块，由nvm接口模块、ram存储器模块、地址映射模块、访问选择模块共4部分组成：nvm接口模块，将芯片功能模块的nvm接口转换为ram存储器模块的ram接口；ram存储器模块，由ram_1～ram_n多块ram组成，实现芯片的nvm存储器功能，芯片nvm模块中的程序数据存储在ram_1～ram_n中，ram存储器模块中的程序数据不仅包含可执行的程序代码，也包含执行程序需要固化的各种数据；地址映射模块，实现多组地址映射寄存器，将程序数据的明文逻辑地址转换成ram_1～ram_n对应存储空间的物理地址，支持仿真器调试模块对地址映射寄存器进行配置；访问选择模块，此模块输入的访问控制信号决定nvm接口模块还是地址映射模块访问ram存储器模块，访问控制模块和地址映射模块共同实现访问控制模块通过数据访问接口
直接读写ram存储器模块中加密的程序数据的功能。5.根据权利要求1所述的一种支持程序固化的仿真器，其特征在于通过芯片调试接口读写的程序数据为明文，通过数据访问接口读写的程序数据为密文；仿真器调试模块产生的明文程序数据，和访问控制模块从芯片调试接口读写的程序数据相同；仿真器调试模块产生的密文程序数据，和访问控制模块从数据访问接口读写的程序数据相同；仿真器调试模块产生的明文和密文的程序数据相比，程序数据的地址相同，密文数据是由明文数据加密生成，加密方式与芯片功能模块的加密方式一致。6.一种支持程序固化的方法，应用于权利要求1所述的仿真器，其特征在于芯片功能调试模块向备份存储器下载程序，在仿真器上电后芯片功能调试模块从备份存储器加载程序数据到ram存储器模块，芯片功能模块在芯片功能调试模块控制下完成复位并开始执行ram存储器模块中的程序，所述方法包括：程序固化流程、程序加载运行流程。7.根据权利要求6所述的一种支持程序固化的方法，其特征在于，所述程序固化流程实现了间接下载，间接下载是指仿真器调试模块将明文或密文的程序数据，先下载到ram存储器模块，再通过访问控制模块从ram存储器模块中读出程序数据下载到备份存储器，步骤如下：步骤1，访问控制模块在仿真器调试模块控制下，将复位信号配置为有效；步骤2，访问控制模块在仿真器调试模块控制下，将权限控制信号配置为有效，将访问控制信号配置为无效；步骤3，访问控制模块在仿真器调试模块控制下，将复位信号配置为无效，芯片功能模块开始运行；步骤4，仿真器调试模块将程序的明文数据写入ram存储器模块；步骤5，将ram存储器模块中的程序数据固化到备份存储器，有两种方法：备份存储器存放明文程序数据的固化方法：访问控制模块在仿真器调试模块控制下，通过芯片调试接口从ram存储器模块读出程序数据并写入备份存储器；备份存储器存放密文程序数据的固化方法：访问控制模块在仿真器调试模块控制下，将访问控制信号配置为有效，通过数据访问接口从ram存储器模块读出程序数据并写入备份存储器。8.根据权利要求6所述的一种支持程序固化的方法，其特征在于，所述程序加载运行流程分为两种流程：1)备份存储器存放的程序数据为明文，步骤如下：步骤1，访问控制模块将复位信号配置为无效，将权限控制信号配置为有效，将访问控制信号配置为无效，通过芯片调试接口从备份存储器读出程序数据并写入ram存储器模块；步骤2，访问控制模块将权限控制信号配置为无效，芯片功能模块对ram存储器模块访问权限与芯片设计一致；步骤3，访问控制模块将复位信号先配置为有效，再配置为无效，使芯片功能模块产生一次复位后从ram存储器模块读出程序开始运行；2)备份存储器存放的程序数据为密文，步骤如下：步骤1，访问控制模块先将复位信号和访问控制信号都配置为有效，再从备份存储器读出程序数据并通过数据访问接口写入ram存储器模块；
步骤2，访问控制模块将复位信号配置为无效，芯片功能模块完成复位后从ram存储器模块读出程序开始运行。

技术总结
本发明公开一种支持程序固化的仿真器及方法,应用于芯片仿真调试领域。本发明的仿真器由仿真器调试模块、备份存储器、芯片功能调试模块、芯片功能仿真模块组成，仿真器调试模块通过芯片功能调试模块向备份存储器下载程序数据，芯片功能调试模块在仿真器上电后从备份存储器加载程序数据到芯片功能仿真模块，并控制芯片功能仿真模块复位和运行程序。本发明的仿真器采用RAM仿真芯片NVM，提出了仿真器进行程序固化和加载运行的方法。本发明的仿真器支持密文备份存储，实现对程序的安全保护；支持在线和非在线程序调试运行，便于软件的开发和测试，提高了芯片研发效率。提高了芯片研发效率。提高了芯片研发效率。


技术研发人员：张洪波 杨雅雯 赵满怀 陈波涛
受保护的技术使用者：北京中电华大电子设计有限责任公司
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/7/15