引言在 IoT（物联网）应用中，设备很容易受到通过互联网实施的恶意入侵。因此，保护设备和信息并使可信区域和不可信区域彼此隔离，这些安全主题就非常的重要。
* m' `7 _& ]/ D4 t& ?' f% o# @STM32L5 和 STM32U5 系列器件（本文档的后面部分称其为 STM32L5、STM32U5 或 STM32L5/U5）基于高性能 Arm®Cortex®-M33 32 位 RISC 内核。该处理器使用 Armv8‑M 架构，主要应用于非常注重安全性的环境。
2 c% {6 K+ r: p' c面向 Armv8-M 的 Arm® TrustZone®技术是一种安全扩展，旨在将硬件划分为安全区域和非安全区域。通过 Arm® TrustZone®技术和软件方法，STM32L5/U5 微控制器（MCU）为安全应用程序提供良好的设计灵活性。
# X1 v8 q2 V; t0 @+ v' V% N本文档介绍 Arm® TrustZone®技术和 STM32L5/U5 器件的各项特性，这些特性允许将 MCU 内存/资源划分为安全区域和非安全区域。
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1概述
本应用笔记适用于基于 Arm® Cortex®内核设备的 STM32L5 和 STM32U5 系列微控制器。
提示 Arm 是 Arm Limited（或其子公司）在美国和/或其他地区的注册商标。


* K, Y3 K6 |6 S# l8 N2 Arm TrustZone 技术
: }. G  ?2 T5 F' ]; G3 {- o# P0 S2.1 概述
面向 Armv8-M 的 Arm TrustZone 技术将系统分为两个区域：一个是安全区域，另一个是非安全区域。安全与非安全区域的划分是基于内存映射的。
2 }" o: B( l2 t; q  L8 R所有可用的微控制器资源（包括 Flash 存储器、SRAM、外部存储器、外设和中断）被分配给安全区域或非安全区域。规划了这些资源的安全属性之后，非安全区域只能访问非安全内存和资源，而安全区域可以访问这两个区域中的所有内存和资源，包括安全和非安全资源。
% ]; z6 u/ B0 @0 B; O. S* u7 ~6 S0 C. T需要保护的重要数据（如加密密钥）必须在安全区域中以安全的方式进行存储和处理。
  c# z# D! h( e; C4 Z代码的执行位置定义了其类型：
$ ~* ]  `7 X* Z• 如果代码在安全内存中执行，则称其为安全代码。
• 如果代码在非安全内存中执行，则称其为非安全代码。
安全代码和非安全代码在相同的 STM32L5/U5 器件上运行，如下图所示。
1 z( L/ L' y0 g8 K) X: K2 j
6 g6 P7 W) B# q& V" y9 t+ m
( `- R! v7 o8 I0 Q: U, ]. Y
7 M0 v. I- M1 b  M3 O$ s
8 \1 ]' n# f% N( D) w7 |' b0 {, N
# g7 _) [- v5 W! J, V& |$ o2.2 安全状态
) y; T# M$ `& a1 {. I$ }在简化视图中，执行的代码地址决定了 CPU 的安全状态，即安全或非安全：
• 如果 CPU 在非安全内存中运行代码，则 CPU 处于非安全状态。
& J5 a7 x" K1 {" w5 q* U• 如果 CPU 在安全内存中运行代码，则 CPU 处于安全状态。
Armv8-M 技术定义了以下地址安全属性：
• 安全
' h  }0 ]0 W" a% i) e* r' v; s安全地址用于只能由安全代码或安全 master 访问的内存和外设。安全事务是那些由 master 发起并在安全状态下运行的事务。
& z1 R3 F0 T& }+ N* W• 非安全可调用（NSC）
NSC 是一种特殊类型的安全位置。这种类型的内存是 Armv8-M 处理器允许为其保留 SG（安全门）指令的唯一类型，该指令允许软件从非安全状态转为安全状态。该 SG 指令可用于防止非安全应用程序从分支进入无效入口点。
当非安全代码调用安全端函数时：
– API 中的第一条指令必须是 SG 指令。
0 H. y4 S& j! z. U" j! {– SG 指令必须在 NSC 区域内。安全代码还提供非安全可调用函数，为非安全代码提供安全服务访问。
• 非安全
非安全地址用于设备上运行的所有软件均可访问的内存和外设。非‑安全事务源自以非安全方式运行的 master或访问非安全地址的安全 master（仅数据事务，非获取指令）。仅允许非安全事务访问非‑安全地址。非安全事务不能访问安全地址。

# v) M6 w! P" C" a3 在 STM32L5 和 STM32U5 系列器件上实现 TrustZone
3.1 激活 STM32L5 和 STM32U5 TrustZone
% D1 B* O/ j! c! g5 O在 STM32L5/U5 中，TrustZone 是默认禁用的，可以通过在相应的选项字节中设置 TZEN 选项位进行启用。本文档中描述的所有特性适用于启用了 TrustZone 的 STM32L5/U5 器件。

' e" A" l& T$ j3 Y4 ]4 O
3.2 TrustZone 框图
* n, p. D' G$ l$ g0 U在 STM32L5/U5 中，TrustZone 的实现得益于 SAU（安全属性单元）、IDAU（实现定义的属性单元）、Flash 存储器和 GTZC（全局 TrustZone 安全控制器 ）。
下面的框图详细说明了 TrustZone 的实现过程。

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/ j, B3 ]3 g. G
  e* I9 @) o1 h) m6 ^( n0 G
3.3 安全属性单元（SAU）和实现定义的属性单元（IDAU）
CPU 看到的内存地址安全状态由内部 SAU（安全属性单元）和 IDAU（实现定义的属性单元）组合控制。安全属性的最终结果取决于 IDAU 和 SAU 其中较高的安全设置。安全属性的优先级如下：
• 安全具有最高的安全优先级。
• 非安全可调用的安全优先级次之。
% z2 L6 _* U3 X- W! e' U- r" a5 }• 非安全的安全优先级最低。
下表显示了如何将特定的安全属性（安全、非安全、激活非安全可调用）分配给特定地址。

3 q$ I) T* O: n: A- S3 a; o5 O! m+ |
; G4 P/ \, Z! Z" i1 w* J9 O
4 m+ @, r) ?" f9 s, c, ]. g- h
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1. 定义的区域与 32 字节边界对齐。
# i: Y* z5 [) H! F6 i7 `( n: g# r2. NSC = 非安全可调用。
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3 U. R: ]4 g6 S3 N/ k8 T4 Y9 \1 d
9 b6 i6 p6 d. A( V2 y; B3.3.1 STM32L5 和 STM32U5 的 IDAU 和存储器别名使用
; i0 ~( R1 e. d1 M- H: cSTM32L5/U5 内存映射遵循 Arm 的建议实现一个重复的内存映射，一个用于安全视图，另一个用于非安全视图。这意味着内存映射的每个区域（代码、SRAM、外设）被分成两个子区域，其中内部存储和外设被解码在两个单独的地址位置 - 非安全视图中和安全视图中。IDAU 的实现定义了这些区域的安全属性。
# B4 \& W. P: ]; R- ~9 k+ V# SIDAU 内存映射分区不可配置。它由硬件确定。下表显示了 STM32L5/U5 IDAU 定义的内存映射安全属性分区。
4 M, z  g: l, F5 z  x$ l
+ C, \7 J3 ~4 s0 O9 Y
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3 Y7 U  `5 F, W5 ~# }8 @' V

+ @/ ~0 F0 h+ j9 G3 C9 ^2 |- J% B完整版请查看：附件