专利名称：大容量加密存储芯片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集成电路芯片，特别涉及一种大容量加密存储芯片。
目前，在国内应用最广泛的非加密芯片是24C01A/02/04/08/16/32/64，加密芯片是SLE4442、SLE4428、AT88SC102等。24系列的芯片存储容量不同，没有划分应用区，操作简单，用户易于掌握，但是，由于它没有密码保护，只能用于采集、查询、识别等保密要求不高的场合；AT88SC102的存储容量是1K位，分为两个应用区，有用户密码、擦除密码保护，可用于电子钱包、预付电费表、煤气表、食堂就餐等保密要求较高的场合，但它的应用区划分固定，使用起来不够灵活、方便。
本发明的目的是在现有的技术基础上，针对中国各大应用领域的需求，提供一种大容量加密存储芯片，存储容量大，密码保护机制完善，适合在税务、医疗保险、交通管理等领域广泛应用。
本发明的技术方案如下一种大容量加密存储芯片，其结构包括上电复位电路、地址译码器、存储器和加密逻辑电路；上电复位电路与地址译码器连接，地址译码器与加密逻辑电路连接，存储器与加密逻辑电路连接；共引出八个引脚，分别为电源引脚VDD、地引脚VSS、复位引脚RST、时钟输入引脚CLK、编程控制引脚PGM、熔丝引脚FUS、数据输入/输出引脚I/O；电源引脚VDD由上电复位电路引出，复位引脚RST、时钟输入引脚CLK、编程控制引脚PGM由地址译码器引出，熔丝引脚FUS、数据输入/输出引脚I/O由加密逻辑电路引出。
存储器为二线串行EEPROM，按字节方式寻址；EEPROM可分为1个应用区，也可分为4个等分区或4个不等分区；每个应用区都有密码保护；分区密码有错误次数限制。
该芯片针对中国各大应用领域的需求，存储容量大，密码保护有效，可在税务、医疗保险、交通管理等领域得到广泛的应用。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明
图1为本发明的工作原理图；图2为发明的存储器的一个应用区的存储结构图；图3为本发明的存储器的四个等分区的存储结构图；图4为本发明的存储器的四个不等分区的存储结构图。
图1所描述的大容量加密存储芯片，主要由上电复位电路、地址译码器、存储器和加密逻辑电路组成；上电复位电路与地址译码器连接，地址译码器与加密逻辑电路连接，存储器与加密逻辑电路连接；共引出八个引脚，分别为电源引脚VDD、地引脚VSS、复位引脚RST、时钟输入引脚CLK、编程控制引脚PGM、熔丝引脚FUS、数据输入/输出引脚I/O；电源引脚VDD由上电复位电路引出，复位引脚RST、时钟输入引脚CLK、编程控制引脚PGM由地址译码器引出，熔丝引脚FUS、数据输入/输出引脚I/O由加密逻辑电路引出。通过电源引脚VDD给芯片内部上电、复位后，由复位引脚RST、时钟输入引脚CLK、编程控制引脚PGM提供地址给地址译码器，地址译码器译码之后将信息送到加密逻辑电路或直接从存储器取数据，数据通过数据输入/输出引脚I/O输出；同理，数据由数据输入/输出引脚I/O输入，通过地址译码器获得存储器地址后，写入相应的存储器。
存储器为二线串行EEPROM，容量为16K位，按字节寻址；EEPROM可分为1个应用区，也可分为4个等分区或4个不等分区；每个应用区都有密码保护；分区密码有错误次数限制，次数为8次。
图2、3、4表示大容量加密存储芯片的应用区的存储结构。
芯片的存储特性分为熔丝熔断前和熔断后两种。Pn(n＝1、2、3、4)为写保护位，为应用区n的首字节的第1位。Rn(n＝1、2、3、4)为读保护位，为应用区n的首字节的第2位。
熔丝熔断前存储器的特性是FZ在任意情况下均可读，但不可更改。IZ在未核对密码前可读；核对正确密码后，可写、可擦；熔丝熔断后，可将发行商代码固化，不能再更改。SC和读保护位Rn(n＝1，2，3，4)控制整张芯片的存储特性，若Rn＝0，读保护有效，未核对正确SC前Azn是不可读的，若Rn＝1，在正确核对SC前Azn是可读的，但不可更改，只有核对正确SC后才可写、擦。SCn和Ezn在熔丝熔断前不起作用。SCAC的初值为8，核对错误一次，计数器减1，若该值减为0，该芯片将被锁死，其间若有1次正确，则计数器值恢复为初值。
熔丝熔断后存储器的特性是熔丝熔断后，SCn和Ezn开始起作用，各区的读、写和擦除都要受SC、SCn、Ezn和读写保护位的控制。核对正确SC后才可以核对分区密码SCn；核对正确SCn后才可核对擦除密码Ezn。SC、SCn、Ezn在任何情况下均不可读，但在正确核对自身密码后可更改各自密码。总密码计数器SCAC、分区密码计数器SnAC和擦除密码计数器EnAC的初值为8，核对错误一次，计数器减1，若该值减为0，则相应的密码将被锁死，其间若有一次正确，则计数器值恢复为初值。应用区Azn的存储控制分以下四种情况①应用区不可读。若Rn＝0，则在未核对正确分区密码SCn前Azn是不可读的，只有核对正确SCn后才可读；若Rn＝1则无此限制。
②应用区只可读但不可写。若Pn＝0，则核对正确分区密码SCn后，Azn只可读但不可写。
③应用区只可写但不可擦。若Pn＝1，则核对正确分区密码SCn后，Azn可写，但在未核对正确分区擦除密码Ezn前，Azn是不可擦除的，即只可以向应用区增加数据但不可修改已有数据。
④应用区可写可擦。若Pn＝1，而且核对正确分区密码SCn和分区擦除密码Ezn，应用区才可以擦除并修改。
本发明所述的大容量加密存储芯片的安全机制包括总密码控制整个存储器的读写操作。每个数据区设有读、写保护控制位可控制分区数据的读或写。每个数据区有各自的分区密码可控制分区数据的读写。写和擦分为两种不同的操作；每个数据区的擦除密码可控制分区数据的擦除；数据擦除之后才允许重新写入。密码计数器可防止非法持卡者尝试窃取密码。在数据传输过程中提供加密保护机制。值得注意的是写操作是写0，擦除操作是写1；改写数据之前，必须先擦后写。
权利要求
1.一种大容量加密存储芯片，其特征在于其结构包括上电复位电路、地址译码器、存储器和加密逻辑电路；上电复位电路与地址译码器连接，地址译码器与加密逻辑电路连接，存储器与加密逻辑电路连接；共引出八个引脚，分别为电源引脚(VDD)、地引脚(VSS)、复位引脚(RST)、时钟输入引脚(CLK)、编程控制引脚(PGM)、熔丝引脚(FUS)、数据输入/输出引脚(I/O)；电源引脚(VDD)由上电复位电路引出，复位引脚(RST)、时钟输入引脚(CLK)、编程控制引脚(PGM)由地址译码器引出，熔丝引脚(FUS)、数据输入/输出引脚(I/O)由加密逻辑电路引出。
2.根据权利要求1所述的大容量加密存储芯片，其特征是所述的存储器为二线串行EEPROM，按字节方式寻址；EEPROM可分为1个应用区，也可分为4个等分区或4个不等分区；每个应用区都有密码保护；分区密码有错误次数限制。
全文摘要
一种大容量加密存储芯片,主要由上电复位电路、地址译码器、存储器和加密逻辑电路组成。该芯片针对中国各大应用领域的需求,在几种常用的IC芯片的基础上作了相当大的改进,容量大,密码保护有效,在税务、医疗保险、交通管理等领域得到广泛的应用。
文档编号G11C16/00GK1229253SQ9910036
公开日1999年9月22日 申请日期1999年1月25日 优先权日1998年1月25日
发明者李文军 申请人:深圳市明华澳汉磁卡系列有限公司