STM32 MPU实现代码隔离与访问控制策略

"这篇文档详细介绍了如何利用STM32微控制器中的内存保护单元(MPU)实现代码隔离和访问控制，特别是在STM32F413这样的芯片上，确保OTP(一次性可编程)区域的数据只能被特定的特权模式代码访问，防止其他应用代码直接读取或修改OTP内容。" 在嵌入式系统中，安全性和数据保护是至关重要的。STM32系列微控制器内置的MPU是一种强大的工具，它可以划分内存区域并设定不同区域的访问权限，从而实现代码和数据的隔离。针对STM32F413，该文档提出了以下实现方案： 1. **问题与目标**：用户需要将某些数据一次性写入OTP，确保后续无法修改，并且这些数据只能被特定的关键代码（运行在特权模式下）访问，而普通应用代码则无此权限。 2. **使用MPU的策略**：首先，根据代码的功能和安全性需求，将代码分为两部分：运行在特权模式下的关键函数和运行在用户模式下的普通应用。接着，利用STM32F413的MPU功能，设置不同的内存区域（MPU region），限制OTP区域的访问权限，仅允许特权模式代码进行读取。 3. **程序流程**：系统启动时，会配置MPU并使能，然后将程序降级至用户模式运行。当用户代码尝试访问OTP时，会触发服务请求中断（SVC）。中断处理程序会在特权模式下运行，检查调用者的PC地址是否在允许范围内。如果允许，代码会暂时提升到特权模式，执行OTP相关操作，完成后返回用户模式。 4. **代码结构**：主函数负责调用MPU配置函数并在进入应用程序前降级至用户模式。MPU配置源文件用于设置MPU regions和权限。关键代码源文件包含实际访问OTP的代码，而关键代码wrapper源文件提供API接口，供用户级应用程序调用。当用户级代码通过API请求访问OTP时，会触发SVC中断，进入特权模式完成操作。 通过这样的设计，STM32的MPU可以有效地实现代码的隔离和访问控制，确保OTP区域的数据安全，防止非法访问。这种方案不仅适用于STM32F413，也对其他具有MPU功能的STM32微控制器具有参考价值。在实际应用中，开发者可以根据具体需求调整MPU配置，以满足不同的安全策略和访问控制需求。