[发明专利]半导体存储装置

说明书

本发明涉及一种半导体存储装置，有大量的存储单元被布置在半导体衬底上的位线与字线的交点上，为了程序编制数据内容，它们可以通过一个字-线驱动电路和一个位-线驱动电路被驱动。

这种类型的半导体存储装置找到一个所谓的智能卡的优选的应用，就是说识别卡，信用卡、帐户卡以及其它同类的卡，它们是用一种带有微处理器的集成电路被装备成的。智能卡的生产者可以用一种永久被储存的运行系统装备微处理器，该运行系统从事一些基本的功能，例如对一个外部输入的代码同一个已被储存的代码进行比较的程序，以及其它同类功能。除了储存这种运行系统之外，在智能卡中的那些被分配给微处理器的存储器也被用来储存某些特定的应用和参数，它们例如被要求用于安全检验并且在所有情况下必须被保持是保密的。如果由生产者提供了一种有关联的程序的合适的运行系统，提供了特定的合适的接口并为一个或一个以上的被输入的应用程序保留了一个记忆区或者一个存储区的话，这种类型的一个智能卡就可以被用于各种各样的应用。以这种方式，卡的生产者可为智能卡的使用者提供一个记忆区或者存储区用于程序设计被输入的使用者的程序。在使用者程序中，可能例如建立专用的操作，它独立于运行系统运作并且只涉及使用者的专用的数据处理操作。用一种尤其以各种各样的方式被使用的智能卡结构，装置因此可以被构成，对多数不同的使用者在彼此独立的智能卡中储存他们的那些相应的程序。

在每一种情况下，专用的保护必须被提供来防止数据操作或者未经许可的数据存取，正如所有的安全关键的数据处理系统的情况那样，这些安全关键的数据处理系统，例如，被用于处理这样的数据，即这些数据是保密的或者是具有金钱价值的。因此必须确保，与安全有关的数据被保护以防止被未经许可的存取，而与安全有关的数据构成运行系统的一部分或者单独的使用者程序的一部分。在作为一种智能卡的一个例子的一种信用卡的情况下，它含有一个集成电路，而集成电路具有一个非易失性的存储器(例如一个EEPROM或一个ROM)和一个微处理器，防止操纵的安全装置要求储存在非易失性存储器中的一个使用者程序不能对其它的使用者程序或者对运行-系统那些例行程序有不受控制的存取，而其它的使用者程序和运行-系统的那些例行程序同样也是被保存在非易失性存储器中的。

通过一个用于存储器存取管理的安全电路可以确保防止这类存取，这种用于存储器存取管理的安全电路例如在DE4115152A1或在US5452431中已经被公开。

在这方面，在DE4115152Al中解释了基本上三种不同的方法。在第一种方法中，在执行储存在EEPROM中的使用者的程序之前，存储区中使用者的程序开始执行的地址被储存在给出的电路中的两个辅助寄存器中。在程序执行期间，在当前的地址-总线值与第一辅助寄存器之间，以及在程序计数器值与第二辅助寄存器之间连续进行比较。第一种比较被用来确定是否一个使用者程序是有效的。第二种比较被用来断定是否一个可允许用于使用者程序的地址范围实际上是正被使用着的。如果一个使用者程序是有效的，并且不是运行在一个可允许的范围内，一个复位信号就在微处理器中被触发。这种方法有这样的缺点，即电路要求另外的辅助寄存器和比较器用于n个位，n表示地址-总线宽度。在第二种方法中，提议使用一个另外被提供的有它自己的存储器的监视处理器去管理程序计数器和地址-总线值。象在第一种方法中那样，如果一个使用者程序存取一个未经许可的地址范围，那么一个复位信号就被触发。这种电路有这样的缺点，即要求一个附加的带有存储器的处理器。在第三种方法中，或者电路中，要被分别保护的每一存储区有着不同的最高-重要的地址位(块-选择位)。在执行被储存在一个PROM块中的使用者的程序之前，块-选择位被储存在一个辅助寄存器中。在程序执行期间，这些最高-重要的当前的地址-总线位连续被储存在第二辅助寄存器中并与第一辅助寄存器进行比较。如果辅助寄存器中的内容是不同的，就可以断定，有效的使用者程序正在以不被允许的方式寻址另一个程序存储区。一个复位信号因此被触发。这个电路有这样的缺点，即对少数位(例如两个位)，仅仅一个严格的及均匀的相对粗的块细分是可能的(例如总存储器的)。而且，仅仅一个连续的存储区可以被分配给被输入的程序。这个有最大的程序存储要求的被输入程序因此就决定了也用于其它被输入程序的块的尺寸，因此存储器的使用总体是不利的。