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。
2 h8 _  X; h# l6 w, aSTM32L5 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。
4 Z8 \# Q) o& |6 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。
9 Z4 K. ~( ~+ e& x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。


1概述
, A' s/ H5 `* ~+ O, M, n; Q  @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。
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, E* l; l$ U6 u" A/ U; K2 Arm TrustZone 技术
' \" j* `4 n3 ?; m! n( l1 F/ _2.1 概述
9 q; U3 r" r' W/ [. g5 X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。
' }/ P# u9 n% s& v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。
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。
代码的执行位置定义了其类型：
6 p. V# P; l' Y. y• 如果代码在安全内存中执行，则称其为安全代码。
3 h. P$ D; b, M0 i# L/ C. t* ^0 v• 如果代码在非安全内存中执行，则称其为非安全代码。
  g5 V/ V  s0 r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。

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( k  N3 t, [3 S2 k/ P8 |$ c6 D5 j
2 Y& @1 A( }! f4 W9 p$ a6 i
/ N" |5 i8 e" L) Q+ a% N0 D2.2 安全状态
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。
• 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：
* t6 g8 \; s: Q  C. V• 安全
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。
• 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。
– 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
( V9 _$ B( |1 `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。
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3 在 STM32L5 和 STM32U5 系列器件上实现 TrustZone
3.1 激活 STM32L5 和 STM32U5 TrustZone
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。

. n7 B# |& |0 o! ]
- y2 l/ n2 M0 j0 ~" ]. G9 b3.2 TrustZone 框图
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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3.3 安全属性单元（SAU）和实现定义的属性单元（IDAU）
" n4 q- c+ P: H9 A3 T( OCPU 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：
) ]7 l& {( r. i1 S/ U: p• 安全具有最高的安全优先级。
( y7 _- j. {& v" q* _' t5 A0 v• 非安全可调用的安全优先级次之。
• 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。
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9 `7 y" R* R" Y: q0 ?: |1 z. x
  d. c# w' `2 ]0 N- r4 E+ H- M
( r- l0 x8 p  f* l- C1. 定义的区域与 32 字节边界对齐。
9 x9 ~% E5 f6 Y" @; ^; P6 _6 W* }# K2. NSC = 非安全可调用。

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3.3.1 STM32L5 和 STM32U5 的 IDAU 和存储器别名使用
1 u# a$ t6 C# TSTM32L5/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。
2 q! U" Q" L  @$ YIDAU 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。
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完整版请查看：附件
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