專利名稱：一種對集成電路關(guān)閉內(nèi)部功能的實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含有非易失性存儲器的集成電路的內(nèi)部功能關(guān)閉方法，尤其涉及的是一種使集成電路內(nèi)部特定功能永久失效的實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路所具備的功能越來越復(fù)雜，某些功能只有在特定的場合才用到，而在其他場合就需要禁止，例如集成電路經(jīng)過完整測試后，為了防止非法用戶通過測試模式竊取或修改機密數(shù)據(jù)，就需要關(guān)閉本來可用的測試模式或某些測試功能；又如有時基于某種銷售策略，同一版芯片針對不同用戶需要開放不同的功能，從而成為不同款的芯片，因此，需要對集成電路內(nèi)部的不同功能進行有選擇的永久關(guān)閉；再如，所有帶有非易失存儲器的集成電路芯片設(shè)計需要關(guān)閉部分內(nèi)部功能(比如，非易失存儲器的寫功能)。這樣就需要找到一種硬件實現(xiàn)方法，可以使集成電路內(nèi)部某些功能在特定條件下自動失效。
現(xiàn)有技術(shù)的中國專利公開號CN1093201的專利文獻公開了一種半導(dǎo)體存儲器及其類型的設(shè)置方法，其包括將一個設(shè)有按照存入非易失性存儲元件中的信息，來選擇存儲器功能的功能選擇電路的半導(dǎo)體芯片密封在封裝內(nèi)，通過寫存儲元件來設(shè)置存儲器功能。這樣從圓片工藝到組裝步驟的過程都能變得相同，便于批量生產(chǎn)和生產(chǎn)控制，可在短期內(nèi)提供符合用戶技術(shù)規(guī)格的存儲器功能的半導(dǎo)體存儲器。
但是，該技術(shù)方案實際上需要兩次圓片工藝，也就是說需要額外增加一次設(shè)計和制版過程，這樣就增加了很多的成本；同時，該方案不具有普遍意義，只適用于半導(dǎo)體存儲器的設(shè)計。
現(xiàn)有技術(shù)的美國專利號US5432741公開了一種使EEPROM的編程功能永久失效的電路，其技術(shù)方案為提供一個單元非易失性存儲元件，封裝前通過一個預(yù)先定義的Probe Pad，第一次寫該非易失性存儲元件時打開EEPROM的編程功能，而在封裝后第二次寫該單元時永久關(guān)閉EEPROM的編程功能。由于該Probe Pad沒有被封裝出來，因此無法再重新打開EEPROM的編程功能。
但該方案需要一個額外的PAD來支持該功能的實現(xiàn)；并且該方案的安全性僅僅以PAD的沒有封裝出來為前提，在足夠技術(shù)保證的情況下，可能會將PAD的封裝破壞掉，因此安全性不足；該方案同樣不具有普遍應(yīng)用意義，僅適用于禁止對非易失存儲器操作的場合，不能適用于所有各種需要對集成電路內(nèi)部功能進行永久封閉的場合。
因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，而有待于改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對集成電路關(guān)閉內(nèi)部功能的實現(xiàn)方法，適用于所有包含非易失性存儲器(如FLASH/EEPROM)并且有這種應(yīng)用需求的集成電路設(shè)計，并可通過在所述非易失性存儲器的特定區(qū)域里的特征值，實現(xiàn)對寫操作的永久禁止。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括一種對集成電路關(guān)閉內(nèi)部功能的實現(xiàn)方法，其包括以下步驟A、在集成電路芯片工作模式下向其非易失存儲器里的預(yù)定單元中，寫入一個預(yù)先定義的特征值；B、所述集成電路內(nèi)部相關(guān)功能電路采用分級復(fù)位，在分級復(fù)位的過程中強制逐個驗證所述非易失存儲器預(yù)定單元中是/否是預(yù)定的特征值，以打開/關(guān)閉對應(yīng)的模式。
所述的方法，其中，所述特征值存儲于所述非易失存儲器的NVR或OTP區(qū)域。
所述的方法，其中，所述集成電路芯片在所述步驟B中還包括步驟B1、在上電復(fù)位過程中，檢測到所述非易失存儲器的預(yù)定單元里的數(shù)據(jù)是第一模式的特征值，置該第一模式為有效；B2、在所述集成電路芯片上電復(fù)位結(jié)束后，向所述非易失存儲器預(yù)定單元中寫第二模式的特征值；B3、當(dāng)所述集成電路芯片再次上電復(fù)位時，檢測到所述非易失存儲器預(yù)定單元中的第二模式特征值，所述集成電路芯片就工作在第二模式。
一種對集成電路關(guān)閉內(nèi)部功能的實現(xiàn)方法，其包括以下步驟A、在集成電路芯片工作模式下向其非易失存儲器里的預(yù)定單元中，寫入一個預(yù)先定義的特征值；C、所述集成電路內(nèi)部相關(guān)功能電路采用分級復(fù)位，在分級復(fù)位的過程中強制逐個驗證所述非易失存儲器預(yù)定單元中是/否是預(yù)定的特征值，以打開/關(guān)閉對應(yīng)的功能。
所述的方法，其中，所述步驟C還包括步驟C1、在上電復(fù)位過程中，檢測到所述非易失存儲器的預(yù)定單元里的數(shù)據(jù)非第一功能的特征值，置該第一功能為有效；C2、在所述集成電路芯片上電復(fù)位結(jié)束后，向所述非易失存儲器預(yù)定單元中寫該第一功能的特征值；C3、當(dāng)所述集成電路芯片再次上電復(fù)位時，檢測到所述非易失存儲器預(yù)定單元中為該第一功能的特征值，所述集成電路芯片就關(guān)閉該第一功能。
所述的方法，其中，所述步驟C還包括以下步驟C4、在所述集成電路芯片上電復(fù)位結(jié)束后，向所述非易存儲器預(yù)定單元中寫標志該非易失存儲器特征值區(qū)域本身的寫功能的特征值；C5、當(dāng)所述集成電路芯片再次上電復(fù)位時，檢測所述非易失存儲器預(yù)定單元為對該非易失存儲器特征值區(qū)域的寫功能的特征值，所述集成電路芯片關(guān)閉對該預(yù)定單元的寫功能。
本發(fā)明所提供的一種對集成電路關(guān)閉內(nèi)部功能的實現(xiàn)方法，通過在存儲區(qū)域內(nèi)存儲的特定特征值，實現(xiàn)在上電復(fù)位時的不同的功能的選擇性關(guān)閉，從而增強了芯片的安全性，并且針對不同情形實現(xiàn)了集成電路的永久選擇性設(shè)置。


圖1為本發(fā)明方法的分級復(fù)位過程的流程示意圖；圖2為本發(fā)明方法的存儲單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明方法的某功能關(guān)閉的設(shè)置流程示意圖；圖4為本發(fā)明方法的模式轉(zhuǎn)換功能的設(shè)置流程示意圖；圖5為本發(fā)明方法的測試模式和工作模式的設(shè)置流程示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖，將對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細說明。
本發(fā)明的對集成電路關(guān)閉內(nèi)部功能的實現(xiàn)方法，適用于所有包含非易失存儲器如FLASH/EEPROM并且有這種應(yīng)用需求的集成電路設(shè)計中。本發(fā)明方法的技術(shù)核心有兩點第一，詳細定義多種工作模式分別對應(yīng)于“模式切換區(qū)域”里的哪個特征值，詳細定義需要關(guān)閉的各功能對應(yīng)的功能關(guān)閉特征值，確定各特征值在非易失存儲器的對應(yīng)存放的預(yù)定單元。第二，在上電復(fù)位過程中首先驗證非易失存儲器的“模式切換區(qū)域”里的特征值，以此決定芯片完全復(fù)位結(jié)束后工作在哪種模式，或關(guān)閉哪種功能。第三，如果所有特征值區(qū)域的寫功能一旦被關(guān)閉，那么該芯片就永遠不能再進行模式切換和功能開關(guān)。
本發(fā)明方法的主要操作步驟包括在芯片工作模式下向非易失存儲器里的特定單元中寫入一個預(yù)先定義好的特征值，該預(yù)先定義的特征值只要不是非易失存儲器測試用數(shù)值即可；集成電路內(nèi)部相關(guān)功能電路采用分級復(fù)位，在分級復(fù)位的過程中強制逐個驗證非易失存儲器特定地址里是否是預(yù)定的特征值，并以此來決定打開/關(guān)閉對應(yīng)的功能/模式。
所謂分級復(fù)位，是指將芯片外部復(fù)位信號或芯片內(nèi)部上電標識，通過電路來控制芯片內(nèi)部各個功能單元的復(fù)位順序，從而達到控制內(nèi)部電路的工作次序。對于本發(fā)明來說，就是特征值驗證電路首先復(fù)位完畢，在數(shù)個時鐘周期內(nèi)產(chǎn)生既定的各功能電路的使能信號；在各功能電路的使能信號還沒有產(chǎn)生之前，各功能電路是處于復(fù)位狀態(tài)的，只有當(dāng)特征值驗證電路產(chǎn)生所有功能電路的使能信號后，才控制各功能電路由復(fù)位狀態(tài)進入工作模式，此時某些功能/模式已經(jīng)被打開或關(guān)閉。
如圖1所示的，本發(fā)明方法的分級復(fù)位過程中，在系統(tǒng)上電/復(fù)位階段之后，進入芯片上電/復(fù)位階段，然后是特征值驗證階段，之后才會進入芯片工作模式。
本發(fā)明方法的所述特征值是需要在芯片設(shè)計階段就應(yīng)該定義好的，通常可以存放于除程序存儲區(qū)外的其他任何存儲位置，比如非易失存儲器的NVR或OTP區(qū)域。
另外，如果在存儲器測試結(jié)束之前將所有存儲器空間都擦除一遍，對特征值的定義只要不是所有數(shù)據(jù)位都是高就可以了，因為通常存儲器空間擦除后，數(shù)據(jù)缺省為高。如果在存儲器測試結(jié)束之前不能保證所有存儲器空間都擦除一遍，就要要求保證該特征值不是存儲器測試時可能用到的數(shù)據(jù)。否則，有可能出現(xiàn)本來不期望關(guān)閉的功能也被不小心永遠關(guān)閉的情況，因為永遠無法再對非易失存儲器進行寫操作。
如圖2所示的，存儲器中的A塊區(qū)域為非易失存儲器的NVR/OTP區(qū)域，其功能特征值空間一旦經(jīng)驗證模塊驗證通過，該地址空間就會被禁止再次寫操作；B區(qū)域為模式特征值空間，即使模式特征值驗證通過，該地址空間的寫操作也不會被禁止。C塊區(qū)域為普通數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域。
總之，一旦特征值是存放于非易失存儲器里，即使芯片下電數(shù)據(jù)也不會丟失，以后芯片的每次上電都首先進行特征值驗證，以此決定打開或關(guān)閉哪些功能/模式，芯片才能進入工作模式，也就是說通過存儲的特征值可將對應(yīng)的特定功能永久關(guān)閉。
以下，以關(guān)閉Function_x功能為例說明其中，F(xiàn)unction_x_enable信號既是Function_x功能使能，又是對非易失性存儲器地址Addr_x的編程使能信號。對該功能的關(guān)閉設(shè)置步驟如下，如圖3所示A、芯片上電復(fù)位時，檢測到非易失存儲器地址Addr_x里的數(shù)據(jù)不是Data_x，置Function_x_enable為有效。芯片上電復(fù)位結(jié)束后(Function_x功能是有效的，并且尚未失去對非易失性存儲地址Addr_x的編程能力)，向非易失存儲器地址Addr_x里寫數(shù)據(jù)Data_x。
B、當(dāng)芯片再次上電復(fù)位時，檢測到非易失存儲器地址Addr_x里的數(shù)據(jù)是特征值Data_x，則置Function_x功能使能信號Function_x_enable為無效，這樣芯片上電復(fù)位結(jié)束后芯片的Function_x功能和對非易失性存儲地址Addr_x的編程操作就被禁止了。
注意該特征值必須區(qū)別于非易失存儲器測試時常用的測試用例數(shù)據(jù)，保證該數(shù)據(jù)不會在對非易失存儲器測試時用到。
以下以第一模式Mode_A到第二模式Mode_B模式切換為例，說明本發(fā)明方法的另一具體實施例A1、芯片上電復(fù)位時，檢測到非易失存儲器預(yù)定單元地址Addr_mode里的數(shù)據(jù)是第一模式Mode_A的第一特征值Data_A，置Mode_A_enable為有效，芯片上電復(fù)位結(jié)束后(處于Mode_A工作模式)，向非易失存儲器預(yù)定單元地址Addr_mode里寫數(shù)據(jù)第二模式Mode_B的第二特征值Data_B。
B1、當(dāng)芯片再次上電復(fù)位時，檢測到非易失存儲器地址Addr_x里的數(shù)據(jù)是第二特征值Data_B，芯片就工作在Mode_B模式了。
需說明的是，上述Mode_A和Mode_B指的是芯片為適應(yīng)不同要求，在上電復(fù)位時即對不同的功能做取舍，關(guān)閉或開放，從而可以適應(yīng)于不同的環(huán)境要求下的工作要求。
應(yīng)當(dāng)注意的是如果經(jīng)過驗證是既定的模式選擇特征值，芯片進入工作模式后，不必且不能禁止功能特征值區(qū)域的寫操作，否則就無法切換模式了。如果需要關(guān)閉這種模式選擇功能，需要另外設(shè)置一個功能開關(guān)特征值，以便關(guān)閉該模式切換功能，在此種情況下，本發(fā)明的芯片就可成為固定的各種型號，以供不同情況下的使用。
下面描述了一種可行的解決方案，如圖5所示，包括芯片的測試模式和工作模式的切換過程，以及FLASH Promgram和RSA加密功能被永久關(guān)閉的操作過程。
第一階段，F(xiàn)LASH Promgram功能FLASH還沒有寫入特征值，芯片上電默認情況下，F(xiàn)LASH_PM_EN是有效的，這個時候可以進行FLASH測試和數(shù)據(jù)下載。
第二階段，芯片測試通過FLASH編程電路向B區(qū)域里寫入模式切換特征值8’h42，當(dāng)再次上電時，特征值驗證電路首先讀取FLASH里的各個特征值，這時會將TEST_EN信號置為有效，F(xiàn)ounction_rests變高時，芯片進入TEST模式。
第三階段，切換到工作模式通過FLASH編程電路向預(yù)定單元B區(qū)域里寫入模式切換特征值8’h43，當(dāng)再次上電時，特征值驗證電路首先讀取FLASH里的各個特征值，這時會將TEST_EN信號置為有效，F(xiàn)ounction_rests變高時，芯片進入工作模式。
第四階段，關(guān)閉RSA加密功能通過FLASH編程電路向預(yù)定單元A1里寫入RSA功能特征值8’hd1，當(dāng)再次上電時，特征值驗證電路首先讀取FLASH里的各個特征值，這是會將RSA_EN置為無效，F(xiàn)ounction_rests變高時，RSA加密功能就被關(guān)閉。
第五階段，關(guān)閉FLASH Promgram功能通過FLASH編程電路向預(yù)定單元An里寫入FLASH Promgram功能特征值8’hd3，當(dāng)再次上電時，特征值驗證電路首先讀取FLASH里的各個特征值，這是會將FLASH_PM_EN置為無效，F(xiàn)ounction_rests變高時，F(xiàn)LASHPromgram功能。
因此，本發(fā)明方法通過設(shè)置在非易失存儲器中的預(yù)定單元中的特征值，實現(xiàn)了對集成電路的模式切換以及功能是否有效兩種類型的設(shè)置，并且可以結(jié)合使用，靈活設(shè)置，其實現(xiàn)簡單方便。
應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對具體實施例的描述較為詳細，但不能因此而認為是對本發(fā)明專利保護范圍的限制，本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種對集成電路關(guān)閉內(nèi)部功能的實現(xiàn)方法，其包括以下步驟A、在集成電路芯片工作模式下向其非易失存儲器里的預(yù)定單元中，寫入一個預(yù)先定義的特征值；B、所述集成電路內(nèi)部相關(guān)功能電路采用分級復(fù)位，在分級復(fù)位的過程中強制逐個驗證所述非易失存儲器預(yù)定單元中是/否是預(yù)定的特征值，以打開/關(guān)閉對應(yīng)的模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征值存儲于所述非易失存儲器的NVR或OTP區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述集成電路芯片在所述步驟B中還包括步驟B1、在上電復(fù)位過程中，檢測到所述非易失存儲器的預(yù)定單元里的數(shù)據(jù)是第一模式的特征值，置該第一模式為有效；B2、在所述集成電路芯片上電復(fù)位結(jié)束后，向所述非易失存儲器預(yù)定單元中寫第二模式的特征值；B3、當(dāng)所述集成電路芯片再次上電復(fù)位時，檢測到所述非易失存儲器預(yù)定單元中的第二模式特征值，所述集成電路芯片就工作在第二模式。
4.一種對集成電路關(guān)閉內(nèi)部功能的實現(xiàn)方法，其包括以下步驟A、在集成電路芯片工作模式下向其非易失存儲器里的預(yù)定單元中，寫入一個預(yù)先定義的特征值；C、所述集成電路內(nèi)部相關(guān)功能電路采用分級復(fù)位，在分級復(fù)位的過程中強制逐個驗證所述非易失存儲器預(yù)定單元中是/否是預(yù)定的特征值，以打開/關(guān)閉對應(yīng)的功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟C還包括步驟C1、在上電復(fù)位過程中，檢測到所述非易失存儲器的預(yù)定單元里的數(shù)據(jù)非第一功能的特征值，置該第一功能為有效；C2、在所述集成電路芯片上電復(fù)位結(jié)束后，向所述非易失存儲器預(yù)定單元中寫該第一功能的特征值；C3、當(dāng)所述集成電路芯片再次上電復(fù)位時，檢測到所述非易失存儲器預(yù)定單元中為該第一功能的特征值，所述集成電路芯片就關(guān)閉該第一功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟C還包括以下步驟C4、在所述集成電路芯片上電復(fù)位結(jié)束后，向所述非易存儲器預(yù)定單元中寫標志該非易失存儲器特征值區(qū)域本身的寫功能的特征值；C5、當(dāng)所述集成電路芯片再次上電復(fù)位時，檢測所述非易失存儲器預(yù)定單元為對該非易失存儲器特征值區(qū)域的寫功能的特征值，所述集成電路芯片關(guān)閉對該預(yù)定單元的寫功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對集成電路關(guān)閉內(nèi)部功能的實現(xiàn)方法，其包括以下步驟A.在集成電路芯片工作模式下向其非易失存儲器里的預(yù)定單元中，寫入一個預(yù)先定義的特征值；B.所述集成電路內(nèi)部相關(guān)功能電路采用分級復(fù)位，在分級復(fù)位的過程中強制逐個驗證所述非易失存儲器預(yù)定單元中是/否是預(yù)定的特征值，以打開/關(guān)閉對應(yīng)的功能/模式。本發(fā)明方法通過在存儲區(qū)域內(nèi)存儲的特定特征值，實現(xiàn)在上電復(fù)位時的不同的功能的選擇性關(guān)閉，從而增強了芯片的安全性，并且針對不同情形實現(xiàn)了集成電路的永久選擇性設(shè)置。
文檔編號G06F21/00GK1937084SQ20061006236
公開日2007年3月28日 申請日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月30日
發(fā)明者仇建 申請人:北京兆日技術(shù)有限責(zé)任公司