引言 7 ~4 Z% k. `1 X# _# q 5 |: U; l9 J$ a, x7 i* f! R 本文档为使用 EWARM 和 MDKARM 软件工具链在 STM32L5 系列微控制器上进行应用开发提供参考。 # {4 L8 L6 z; R+ e5 N& X: \ 本应用笔记提供了为 Arm® Cortex®- m33(Armv8_M 架构)的器件构建和调试安全和非安全应用程序的基础知识。 本文首先概述 Arm® Cortex®-M33 和 TrustZone®概念。 本应用笔记还描述当通过 TZEN 选项位启用 TrustZone®之后,如何使用 EWARM 和 MDKARM 调试 STM32L5 系列微控制器。& A2 i+ Y: c1 j! {& e) ?# _# @9 W ' ?' c/ z. Q& r6 Q1 o \$ f 1 概述 本文档适用于 STM32L5 系列单核 Arm®的微控制器。% Y) |' T& i, K! b e& D 提示 Arm is a registered trademark of Arm Limited (or its subsidiaries) in the US and/or elsewhere.& r2 m0 s: W( ]3 z3 w 2 K* \! p2 P8 O) a: d3 k# x ^* l 2 Arm® Cortex®-M33 内核概述 Arm® Cortex®-M33 是首次完整的集成了 ARMv8 指令集及 TrustZone 安全技术和数字信号处理功能。该处理器支 持大量灵活的配置选项,以促进各种应用程序的部署,并提供专用的协处理器接口,用于加速经常使用的计算密集 型操作。Cortex®-M33 提供性能、功率、安全性和生产效率之间的最佳平衡。 5 Z3 c! F: W1 ]# z( I8 R9 s3 Q! K* l1 o 6 b; b5 h- ~! g 3 Armv8-M 的 TrustZone®概念 2 h. K- u! R5 H+ u 带有 TrustZone®的 Cortex®-M33 处理器有两个安全状态(参见图 1)和一些相关的特性: • 安全状态 • 非安全状态 - |$ J3 a( v9 J- @0 v' Y • 四个堆栈和四个堆栈指针寄存器 8 |) K( ^3 P" F N • 硬件栈限制检查 ( D4 |3 P! R4 _" ?: w • 支持类似于可编程 MPU 的安全属性单元(SAU) • 系统安全通知接口 , T. G w4 a, A$ L. V Q7 U; ~, { • 限定非安全(NS)域只能通过预定义的入口点访问安全代码 • 当切换到非安全时,异常硬件自动保存和清除安全寄存器状态 • 中断或异常控制的扩展存储,SysTick . N. }+ ^1 r; P: `; l/ U: \8 T • 针对每个安全和非安全部分的内存保护单元。 ; A) ^% M' ~1 d; g 提示 TrustZone®被启用后,系统默认在安全状态下启动。" z' Y/ x5 G6 {1 B. }; }* h. y- M " ~- P# M- t7 o& O 4 SAU / IDAU - TrustZone®概念 5 J( b2 w6 T" U0 i* d J. V TrustZone® 安全功能由 FLASH_OPTR 寄存器中的 TZEN 位激活。TrustZone®被启用后,SAU 和 IDAU 根据安全 和非安全状态定义访问权限。 • IDAU:将第一个内存分区配置为安全或非安全可调用属性。IDAU 内存映射分区是不可配置的,它由硬件配 置决定。 • SAU:8 个区域,用于覆盖 IDAU 以设置安全区域和确认非安全区域。4 L4 q5 T: W9 O3 M* i8 ~: ~- f • 首先根据 IDAU 安全属性选择安全状态,然后结合 SAU 安全属性选择安全状态。最终的安全属性是 IDAU 和 SAU 的最高安全设置。9 l* A4 V$ G; v# b W • “安全”安全属性具有最高的安全优先级,非安全可调用的安全优先级次之,非安全属性的安全优先级最低。默 认情况下,任何未定义的区域都是安全的 TrustZone®安全被激活之后,默认安全状态如下: • CPU: Cortex®-M33 在复位后处于安全状态。启动地址必须在安全区域中。 • 内存映射:SAU 在复位后是完全安全的。整个内存映射是完全安全的。最多有 8 个 SAU 可配置区域用于安 全属性。- @/ P$ M+ `" G$ C: Y( W k • Flash 存储器:+ @5 e# d4 ~7 A' C5 x3 f – Flash 安全区域是由安全水印用户选项定义的。所有闪存都是完全安全的。 3 B4 ^) b% r o5 V% |: ]) u – Flash 块的功能在复位后是非安全的。即使所有的闪存通过 IDAU/SAU 和闪存安全水印选项字节配置都 是非安全的,也可以使用基于闪存块的特性配置易失性安全区域:使用 Flash 块的配置寄存器,任何页 面都可动态编程为安全模式。" }. t7 c0 C; H7 p- H; p – SRAM:所有 SRAM 在复位后是安全的。基于内存保护块的控制器(MPCBB)是安全的。6 @( }( @1 X$ O, i h • 非安全内存视图与其他 Cortex®-M 内核相同。& D" Q* ?5 [+ i0 y • 安全内存空间分为两种内存类型:& R* a! c+ L- y* |6 W. X8 _ – 安全:包含安全程序代码和数据,如栈区和堆区。 – 非安全可调用(NSC):包含入口函数(例如 API 的入口点),这是为了防止非安全应用程序分为无效 入口点。 ( K$ e4 i$ n) U9 e1 N6 E9 R8 ?' ` 5 调试模式 ' Q4 `! Q6 T. V% v9 o0 N 5.1 侵入式调试 侵入式调试定义为一种调试过程 - 用户控制并观察处理器活动。大多数调试功能被认为是侵入式调试,因为它们允 许用户停止处理器并修改其状态。 3 i2 R2 u& h. v+ j2 p8 t; y DBGEN 和 SPIDEN 控件都具有侵入式调试权限。 5.2 非侵入式调试 * j2 T2 R0 s% Q 非侵入式调试定义为一种调试过程 - 用户观察处理器但不进行控制。嵌入式跟踪宏单元™(ETM)接口和性能监视 器寄存器是非侵入式调试的特性。 NIDEN 和 SPNIDEN 控件都具有非侵入式调试权限。允许侵入式调试的时候总是允许非侵入式调试。 6 R' S* v/ ^, K* N 完整版请查看:附件 |
Arm® TrustZone®特性面向 STM32L5 和 STM32U5 系列
STM32CubeL5 TFM 应用程序入门
STM32CubeIDE 中基于 STM32L5 系列的项目入门
Arm® TrustZone®特性面向 STM32L5 和 STM32U5 系列
STM32U5对比STM32L5有 哪些更新?
STM32L5 中如何关闭 TrustZone ?
修改STM32L5的存储空间安全属性的设置
使用STM32L5的OTFDEC和ICACHE功能实时高效运行片外Flash中的加密代码
使用STM32L5 TrustZone特性控制调试端口访问,保护片上代码安全
面向STM32L5系列的STM32CubeL5入门