[发明专利]微控制器及其保护方法、存储芯片

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种微控制器及其保护方法，具体地说，涉及一种微控制器及用于对微控制器内数据进行保护的方法，本发明还涉及一种具有该微控制器的存储芯片。 

背景技术

微控制器，简称MCU，是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。随着科学技术的发展，其成本越来越低，而性能愈来愈强大，因此，MCU广泛应用于各个领域，如：电机控制、条码阅读器或扫描器、消费类电子、电话、工业控制与自动化、楼宇安全与门禁控制等。 

耗材产品也是上述MCU的常用领域，现有墨盒或碳粉盒（本发明统称耗材容器）上的存储芯片中大多具有MCU，该存储芯片都具有一块PCB板，在PCB板上安装有电子模块，电子模块中包括有接收打印机信号及电能的通讯单元和集成电路部分，MCU可以作为集成电路部分，此时MCU中的存储单元则存储与耗材容器相关的数据和打印过程中产生的数据，包括：厂家代码、生产日期、型号、特性参数、耗材（碳粉或墨水）余量、已消耗打印页数、初始打印时间等；MCU也可以仅仅作为集成电路部分的控制单元，其中的存储单元和MCU外的存储单元用于存储与耗材容器相关的数据和打印过程中产生的数据。喷墨打印机或激光打印机在开始打印以及打印的过程中，往往会将需要打印的数据内容存储到存储单元中，若存储单元中的数据内容受损，该存储芯片则不能被激光打印机或喷墨打印机读写，导致打印工作终止；一旦上述打印机型号等数据被其他竞争对手获取并破解，制造大量相同的存储芯片，也会给原生产厂商带来巨大损失，由此，需要对MCU中的数据内容进行保护。 

为了保证MCU能够进行正常的读或写操作，防止由于其内数据受损而导致的工作异常，如：上述存储芯片中MCU数据受损而导致的打印工作终止的情况，因此，需要对MCU进行保护以确保其中的数据不被破坏。一般来说，对MCU中的数据读或写操作都是通过其接口来实现，如：Atmel或microchip或TI，都是MCU的其中一类芯片，均通过SPI或JTAG接口来实现数据写入。常用的MCU保护方法有两种：一种是通过在MCU中设置密码以保护内容，该方法可以对MCU中的数据内容实现一定程度上的保护，然而很容易被破解，为了加大破解的难度，设计者往往需要不断设计各种复杂的算法，造成生产成本升高，同时使得MCU结构复杂；另一种MCU保护方法则是通过物理手段将其接口破坏，如：熔断熔丝的方法，如此能够防止MCU内的数据内容不能被从外部读取或写入，但却使得MCU中的存储功能失效，而且，设计者或使用者需要二次开发升级MCU时，需要恢复其接口功能才能读或写MCU，不便于使用；破坏接口时，极可能造成MCU其他功能结构的破坏，导致MCU不能继续使用；对于破解方而言，直接恢复接口功能则能读写MCU，不能有效保护MCU。 

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能有效保护其数据、便于使用的微控制器，以弥补上述现有技术的不足。 

为实现上述目的，本发明提供一种微控制器，该微控制器包括控制单元、与控制单元连接的接口单元、与接口单元及控制单元连接的存储单元，该接口单元设置为只能向存储单元写入数据。 

由上方案可见，将微控制器的接口单元设置为只具备向存储单元写入数据的功能，由于接口单元是微控制器与外部设备数据通讯的必要途径，外部设备不能读取微控制器中的数据内容，只能往微控制器中写入数据，由此，无法通过读取操作来得知微控制器中所存储的内容，简单且有效地防止微控制器的内容被非正当地获取。 

其进一步技术方案是，控制单元由硬件计算产生校验字，外部设备通过接口单元读取校验字。 

由于微控制器的控制单元会根据自身固有算法由硬件计算产生校验字，将接口单元设置为只能通过接口写入数据及读取上述校验字，而不能通过该接口单元读取数据，通过判断读取的校验字是否等于写入数据所对应的校验字，从而实现对写入操作是否成功的判断，既能有效保护微控制器中的内容被非正当获取，又能实现写入操作的判断，简单、易于操作。 

本发明的另一目的是提供一种能有效保护其数据的存储芯片，该存储芯片包括接收打印机信号及电能的通讯单元和集成电路部分；该集成电路部分包括微控制器；微控制器包括控制单元、与控制单元连接的接口单元、与接口单元及控制单元连接的存储单元；接口单元设置为只能向存储单元写入数据。 

由于微控制器的接口单元设置为只能写入数据，因此外部设备无法读取该微控制器中的数据内容，只能将数据写入微控制器，简单而有效地防止微控制器中的数据由于读出而被泄露，进而保证该存储芯片中微控制器数据的安全性，使得存储芯片能够正常工作。