本發(fā)明涉及芯片通信，尤其是涉及一種多芯片通信安全功能系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在科技日益發(fā)展的今天，芯片的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，需求量急劇上升，單核處理器的性能已經(jīng)難以滿足復(fù)雜計(jì)算任務(wù)的需求。為此，多芯片協(xié)同處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它通過多個(gè)芯片的聯(lián)合工作，大幅提升了計(jì)算能力，解決了單一芯片處理能力不足的問題。

2、然而，現(xiàn)有多核通信使用的是在一個(gè)芯片集成，迭代時(shí)間晚，且設(shè)計(jì)成本高，不易于快速跟進(jìn)市場(chǎng)。

3、多芯片間的通信問題成為了新的挑戰(zhàn)，尤其是在信號(hào)傳輸過程中可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，這在汽車等高安全性要求的領(lǐng)域顯得尤為突出，通信安全的重要性變得更為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種多芯片通信安全功能系統(tǒng)及方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明公開了一種多芯片通信安全功能系統(tǒng)，包括m個(gè)主機(jī)和多芯片橋，所述多芯片橋包含n個(gè)通信轉(zhuǎn)譯模塊、總線bus、存儲(chǔ)模塊、總線監(jiān)控模塊、安全比較模塊、看門狗模塊及錯(cuò)誤處理模塊：

4、通信轉(zhuǎn)譯模塊，用于接收主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)并解析為多芯片橋的總線命令；所述主機(jī)與通訊轉(zhuǎn)譯模塊一一對(duì)應(yīng)連接；m，n為大于等于3的正整數(shù)，且m=n；

5、總線bus，用于接收總線命令并對(duì)總線命令進(jìn)行仲裁后輸出給存儲(chǔ)模塊、安全比較模塊或看門狗模塊；

6、存儲(chǔ)模塊，用于主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互；總線bus將主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)模塊，其他主機(jī)可讀取存儲(chǔ)模塊內(nèi)該數(shù)據(jù)以完成主機(jī)間數(shù)據(jù)交互；

7、總線監(jiān)控模塊，用于記錄總線bus行為；總線監(jiān)控模塊將總線bus中實(shí)現(xiàn)的各種行為操作進(jìn)行記錄，以供后續(xù)產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)追溯錯(cuò)誤源頭；

8、安全比較模塊，用于通過主機(jī)計(jì)算結(jié)果之間的誤差值與標(biāo)準(zhǔn)值之間比較確定當(dāng)前系統(tǒng)是否運(yùn)行正常，并在誤差值超出標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)生成錯(cuò)誤標(biāo)志以通知錯(cuò)誤處理模塊；所述安全比較模塊包括第一寄存器、第二寄存器及標(biāo)準(zhǔn)值寄存器；

9、主機(jī)首先寫入標(biāo)準(zhǔn)值到標(biāo)準(zhǔn)值寄存器，所述標(biāo)準(zhǔn)值包括上限值與下限值；當(dāng)兩個(gè)主機(jī)分別控制總線bus對(duì)第一寄存器和第二寄存器分別寫入待比較的值后，安全比較模塊立即自動(dòng)執(zhí)行第一寄存器rega和第二寄存器regb相減，相減完成后的差值再與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較；

10、當(dāng)誤差值大于等于下限值且小于等于上限值時(shí)，安全比較模塊不產(chǎn)生錯(cuò)誤標(biāo)志給錯(cuò)誤處理模塊，表示當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行正常；

11、當(dāng)誤差值小于下限值或大于上限值時(shí)，安全比較模塊產(chǎn)生錯(cuò)誤標(biāo)志給出到錯(cuò)誤處理模塊，再由錯(cuò)誤處理模塊傳輸?shù)街鳈C(jī)，通知主機(jī)比較結(jié)果錯(cuò)誤；

12、看門狗模塊，用于通過喂狗監(jiān)控主機(jī)是否正常運(yùn)行；

13、錯(cuò)誤處理模塊，?用于接收存儲(chǔ)模塊、安全比較模塊、看門狗模塊及總線bus的錯(cuò)誤標(biāo)志，并根據(jù)錯(cuò)誤標(biāo)志的錯(cuò)誤級(jí)別產(chǎn)生相應(yīng)的錯(cuò)誤處理狀態(tài)。

14、具體的，所述多芯片通信安全功能系統(tǒng)還包括第一ecc糾錯(cuò)模塊，所述第一ecc糾錯(cuò)模塊與總線bus相連，在數(shù)據(jù)輸入到總線時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行ecc編碼，并在編碼后數(shù)據(jù)從總線bus輸出時(shí)進(jìn)行ecc解碼，當(dāng)ecc解碼發(fā)現(xiàn)1bit數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，正?？刂贫嘈酒瑯蛑械耐庠O(shè)，將錯(cuò)誤標(biāo)志發(fā)送到錯(cuò)誤處理模塊；通過錯(cuò)誤處理模塊直接傳輸給主機(jī)，主機(jī)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后可自行決定操作；當(dāng)ecc解碼發(fā)現(xiàn)2bit及以上的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，將錯(cuò)誤標(biāo)志傳輸?shù)藉e(cuò)誤處理模塊，錯(cuò)誤處理模塊檢測(cè)到為多bit總線錯(cuò)誤后直接復(fù)位多芯片橋，并將錯(cuò)誤傳輸?shù)街鳈C(jī)，通知主機(jī)多芯片橋產(chǎn)生錯(cuò)誤并已完成復(fù)位。

15、具體的，所述多芯片通信安全功能系統(tǒng)還包括第二ecc糾錯(cuò)模塊，所述第二ecc糾錯(cuò)模塊與存儲(chǔ)模塊相連，在數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)模塊前先通過ecc編碼，然后將編碼后的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊；當(dāng)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)模塊讀出時(shí)，帶有ecc信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行ecc解碼；當(dāng)ecc解碼發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤產(chǎn)生時(shí)，將錯(cuò)誤標(biāo)志傳輸?shù)藉e(cuò)誤處理模塊；錯(cuò)誤處理模塊將產(chǎn)生錯(cuò)誤標(biāo)志傳輸?shù)街鳈C(jī)，并通知主機(jī)讀出的數(shù)據(jù)為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。

16、具體的，所述總線監(jiān)控模塊為雙端口sram存儲(chǔ)器。

17、具體的，所述看門狗模塊通過喂狗監(jiān)控主機(jī)是否正常運(yùn)行具體包括：當(dāng)看門狗接收到喂狗時(shí)，表明主機(jī)正在正常工作，若預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)沒有喂狗，表明主機(jī)運(yùn)行出行錯(cuò)誤，將產(chǎn)生錯(cuò)誤將錯(cuò)誤標(biāo)志傳輸?shù)藉e(cuò)誤處理模塊。

18、具體的，所述看門狗模塊還包括：當(dāng)主機(jī)運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)將復(fù)位多芯片橋；

19、具體的，所述主機(jī)通過通信接口發(fā)送信號(hào)與通信轉(zhuǎn)譯模塊通信。

20、具體的，所述通信轉(zhuǎn)譯模塊可拓展的通信接口包括：sci、spi、iic、fsi、hic；每個(gè)通信轉(zhuǎn)譯模塊在對(duì)總線bus通信時(shí)會(huì)帶有固定的id號(hào)，告知總線bus是哪個(gè)主機(jī)發(fā)送的命令。

21、具體的，若多個(gè)主機(jī)同時(shí)在總線bus通信產(chǎn)生沖突時(shí)，總線bus會(huì)根據(jù)通信轉(zhuǎn)譯模塊發(fā)送的id號(hào)由小到大的優(yōu)先級(jí)通信。

22、具體的，所述多芯片橋與每個(gè)主機(jī)都有一根獨(dú)有的錯(cuò)誤狀態(tài)信號(hào)線相連接，當(dāng)無錯(cuò)誤信息產(chǎn)生時(shí)，錯(cuò)誤狀態(tài)信號(hào)線電平為低；當(dāng)有錯(cuò)誤信息狀態(tài)需要告知主機(jī)時(shí)，錯(cuò)誤狀態(tài)信號(hào)線電平拉高。

23、第二方面，本發(fā)明還公開了一種多芯片通信安全功能方法，基于上述任一項(xiàng)所述的多芯片通信安全功能系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括：

24、s1、第一主機(jī)發(fā)送配置標(biāo)準(zhǔn)值命令；

25、s2、第一通信轉(zhuǎn)譯模塊接收到配置標(biāo)準(zhǔn)值命令并解析成第一總線數(shù)據(jù)；所述第一通信轉(zhuǎn)譯模塊與第一主機(jī)相連接；

26、s3、總線bus解析第一總線數(shù)據(jù)得到標(biāo)準(zhǔn)值寫入到標(biāo)準(zhǔn)值寄存器；

27、s4、第二主機(jī)發(fā)送第一待比較數(shù)據(jù)命令，第三主機(jī)發(fā)送第二待比較數(shù)據(jù)命令；

28、s5、第二通信轉(zhuǎn)譯模塊接收第一待比較數(shù)據(jù)命令并解析成第二總線數(shù)據(jù)，第三通信轉(zhuǎn)譯模塊接收第二待比較數(shù)據(jù)命令并解析成第三總線數(shù)據(jù)；所述第二通信轉(zhuǎn)譯模塊與第二主機(jī)相連接；所述第三通信轉(zhuǎn)譯模塊與第三主機(jī)相連接；

29、s6、總線bus解析第二總線數(shù)據(jù)得到第一待比較數(shù)據(jù)寫入到第一寄存器，總線bus解析第三總線數(shù)據(jù)得到第二待比較數(shù)據(jù)寫入到第二寄存器；

30、s7、安全比較模塊檢測(cè)到第一寄存器和第二寄存器中數(shù)據(jù)都更新后將第一寄存器與第二寄存器相減得到誤差值；

31、s8、將誤差值與所述標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，若誤差值小于等于所述標(biāo)準(zhǔn)值說明第二主機(jī)與第三主機(jī)當(dāng)前計(jì)算正確，繼續(xù)工作；否則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)給錯(cuò)誤處理模塊并進(jìn)入步驟s9;

32、s9、錯(cuò)誤處理模塊根據(jù)錯(cuò)誤信號(hào)產(chǎn)生錯(cuò)誤通知傳輸?shù)降诙鳈C(jī)與第三主機(jī)。

33、本發(fā)明提供的一種多芯片通信安全功能系統(tǒng)可以將擁有芯片的外設(shè)與多芯片橋進(jìn)行通信，在多芯片橋中進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，達(dá)到多芯片協(xié)同合作的目的。

34、此外，本發(fā)明提供的安全比較模塊可對(duì)用于同一信號(hào)進(jìn)行計(jì)算的主從核之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，在校驗(yàn)出錯(cuò)時(shí)進(jìn)行復(fù)位保護(hù)接收多芯片核數(shù)據(jù)處的外部功能，以免出現(xiàn)錯(cuò)誤信號(hào)傳輸；

35、此外，本發(fā)明的多芯片橋集成了ecc安全監(jiān)測(cè)，在數(shù)據(jù)傳輸與存取時(shí)都進(jìn)行了相應(yīng)的加密和解密，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性；

36、此外，由于本發(fā)明可以通過通信轉(zhuǎn)譯模塊擴(kuò)展連接低速外設(shè)，通過多芯片橋處理這些低速外設(shè)的傳輸數(shù)據(jù)可以減少主芯片的負(fù)載，提高系統(tǒng)整體的性能，從而將主芯片上的資源解放出來用于處理更復(fù)雜的任務(wù)，做到更好的資源優(yōu)化；并且多芯片橋可以輕松地添加或移除低速外設(shè)，提高了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

37、本發(fā)明提供的一種多芯片通信安全功能方法可對(duì)用于同一信號(hào)進(jìn)行計(jì)算的主從核之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，在校驗(yàn)出錯(cuò)時(shí)進(jìn)行復(fù)位保護(hù)接收多芯片核數(shù)據(jù)處的外部功能，以免出現(xiàn)錯(cuò)誤信號(hào)傳輸。