论文部分内容阅读
sCPU-dBUS体系结构是一种面向嵌入式应用的高安全性体系结构,是一种单CPU双总线体系结构。该体系结构在现行计算机体系结构的基础上,用本地总线和网络总线两条总线取代原有的一条总线。两条总线将计算机系统分为本地子系统和网络终端子系统。本地子系统主要包含本地存储模块,网络终端子系统主要包含网络模块和存储模块。sCPU-dBUS体系结构要求本地子系统和网络终端子系统间相互隔离,以防止来自网络的入侵危害到本地子系统,保证系统的安全性。为了满足sCPU-dBUS体系结构的安全性要求,本文设计并实现了CPU-BUSs桥接器。CPU-BUSs桥接器的功能是保证同一时刻只有一条总线(本地总线或外设总线)与CPU保持连接,确保本地子系统和网络终端子系统的相互隔离。当CPU发出切换子系统指令时,CPU-BUSs桥接器可以立即切断当前总线与CPU的连接,并将另一条总线与CPU相连。CPU-BUSs桥接器的研制实现采用了SoC技术,符合相关SoC总线标准。本文基于嵌入式系统层次模型将CPU-BUSs桥接器划分为三个层次:物理层,硬件抽象层和核心层。物理层的功能包括:CPU-BUSs桥接器硬件逻辑的设计实现以及仿真,并向上一层(硬件抽象层)提供控制协议;硬件抽象层的功能包括:实现对物理层的驱动,完成对CPU-BUSs桥接器硬件逻辑的封装,并向上一层(核心层)提供控制协议;核心层的功能包括:修改μC/OS-Ⅱ操作系统的任务分配方法,设计子系统切换任务工作流程,实现与CPU-BUSs桥接器相关的切换任务。本文最后对CPU-BUSs桥接器的功能进行了系统测试。实验证明,CPU-BUSs桥接器较好的实现了本地子系统和网络子系统的隔离,并且能实时准确的完成子系统间的切换操作。CPU-BUSs桥接器满足sCUP-dBUS体系结构的要求,提升了系统的安全性能。