JPS6083157A - ワンチツプマイクロコンピユ−タ - Google Patents

ワンチツプマイクロコンピユ−タ

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JPS6083157A
JPS6083157A JP58191915A JP19191583A JPS6083157A JP S6083157 A JPS6083157 A JP S6083157A JP 58191915 A JP58191915 A JP 58191915A JP 19191583 A JP19191583 A JP 19191583A JP S6083157 A JPS6083157 A JP S6083157A
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JP
Japan
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program
program memory
data
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microprocessing unit
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JP58191915A
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Masabumi Watanabe
正文 渡邊
Toshitsune Ozaki
尾崎　利常
Jiro Hirahara
平原　治郎
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はプログラムメモリの内容を秘匿することができ
るワンチップマイクロコンピュータに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近時、プロセッシングユニットと共にプログラムメモリ
、入出力インターフェースなトラワンチップに集積化し
、それ自体で１台のコンピュータとして動作するワンチ
ップマイクロコン乙−夕が多用されている。
第１図はこのようなワンチップマイクロコンピュータの
一例を示すブロック図である。
図中１はマイクロプロセッシングユニットでノログラム
を解読し、その内容に応じた処理を行なう。したがって
、このマイクロプロセッシングユニット１にはプログラ
ムの命令部分を％７釈するインストラクシ冒ンデコーダ
７Ａ、データを格納するアキニームレータＩＢ、テンポ
ラリレジスタｉＣ，これらに格納されたデータの演算を
行なう算術論理演算ユニツ□）ＪＤ等を設けている。２
は７＃ｐグラムを格納したｆ０グラムメそりで、たとえ
ばマスクＲＯＭである。さらに３Ｌデータの一時退避、
ワークエリア等として用いるＲＡＭ、４は入出力ボート
である。マイクロデロセッシングユニツ）　Ｊ　、！ニ
ア’ログ２ムメモリ２、ＲＡＭ　３および入出力ｎ？−
ト４とのｎ：：ではパス５を介してデータの転送を行な
うようにしている。そしてプログラムメモリ２に格＊ｆ
’ｌ　したプログラムをインストラクションコード１１
で解釈して狗術論理演＞１．ユニット１０における＠算
を制御する。そして、この演にの紀碧１、入出力ポート
４を介して外部に対してａ号の授受を行なうようにして
いる。
しかしてこのようなマイクロコレビュータラワンチップ
に構成すると全体の接続箇所の数が著るしく少なくなる
。しかも各ユニット間を接続するパスを短かくできそれ
によって負荷容量も小苦くできるのでドライバー回路の
ディメンジョンを小さくすることができる。したがって
消費電力を低減でき、発熱を少なくシ、接続箇所を少な
くできることと相俟って信頼性を向上することができる
。
さらにまた、このようなワンチップマイクロコンピータ
はコストも安価なことから、たとえば種々の電気製品で
、従来価格的にコンピ−タ制御を行なうことは困難と考
えられていた製品にも用いることができる。この結果、
コンピュータ制御を行なうことによって条件判断、外部
入力等に対応して複雑な制御を行なうことが可能になシ
、シかも従来ＩＣ等を組合せたノ・−ドウェアによって
実現していた回路をマイクロコンピータのソフトウェア
に置＠換工、所謂ハードウェアのソフト化が可能になる
。したθ（うて、ハードウェアのコストを低減すること
ができ、しかもソフトウェアを修正することによってハ
ードウェアを変更することなく製品の仕様の変更が可能
であ多機能の柔軟性を茜めることかできる。
このようなマイクロプロセッシングユニットではプログ
ラムは命令の集合として力えられかつ命令ハプロセッシ
ングユニット固有のインストラクションコードに基づい
て記述される０また使用者が任意にプログラムの開発を
行なうことができ、既に開発されたプログラムの改良を
容易に行なえるようにインストラクションコードは公開
されることが多い。このため、プログラムメモリの内容
を読み出すことができればそのプログラムを解読してソ
フトウェアのアルゴリズムを知ることも容易に実現可能
となる。
ところで、ワンチップマイクロコンピュータでは、プロ
グラムメモリの内容のベリファイ等を行なうためにその
記憶内容を外部から読み出すことができるようにしたも
のがある。このようなものでは、たとえば外部からプロ
グラムメモリの内容の読み出しを指示する信号を与え、
かつ入出力ポート４を介して所望のアドレスを指定する
ことによシ当該アドレスに対応するプログラムメモリの
内容を上記入出力ポート４を介して出力するようにして
いる。
しかしながらこのようなものでは、プログラムメモリ２
に記憶された内容を部外者も容易に読出せるのでその内
容を秘匿することができない。このために部外者がプロ
グラムメモリの内容を読み出して解読し、容易に模倣し
、あるいは改良して自己の目的に使用することができる
。
一方、プログラムメモリの内容を外部から読み出すこと
ができないようにしたワンチップマイクロコンピュータ
もあるが、このようなものでは出荷試験、受入拭上等に
おいて、プログラムメモリの内容をベリファイすること
ができない問題があった。
さらにマイクロプロセッシングユニット１のインストラ
クションコードとして、−膜性の無い固有のコードを用
いることも考えられるがこのようにすると、プログラム
の汎用性が全くなくなシ、また既に開発されたゾログラ
ムを転用し、あるいは改良して用いることもできなくな
シ合理的ではない。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情に鑑みて外されたものでプログラム
メモリの内容を読み出しても部外者がプログラムの内容
を解読できないようにしたワンチップマイクロコンピュ
ータを提供することを目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明は、プログラムメモリの内容を外部へ出力する際
にプログラムメモリのデータにデータ変換を施した後に
外部へ出力することを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を第２図に示すブロック図を参照
して詳細に説明する。なおこの実施例ではマイクロプロ
セッシングユニットに設けられた算術論理演算ユニット
を用いてデータ変換を行なうものを例として説明する。
図中１１はマイクロプロセッシングユニットでプログラ
ムの命令部分を解釈するインストラフに：Ｉンデコーダ
１１Ａ１データを格納するアキュームレータ１１Ｂ１テ
ンポラリレジスタ１１Ｃ１これらに格納されたデータの
演算を行なう算術論理演算ユニソ）　（ＡＬＵ：ｌ　１
１　Ｄ等を設けている。そして１２はプログラムを格納
したプログラムメモリで、たとえばマスクＲＯＭ等の不
揮発性の読み出し専用メモリである。１３はデータの一
時退避、ワークエリア等として用いるＲＡＭ・、１４は
入出力ポートである。マイクロプロセッシングユニット
１１とプログラムメモリｌ　２　、ＲＡＭ１３および入
出力ポート１４との間ではバス１５を介してデータの転
送を行なうようにし、かつこれらを図中、破線で囲んで
示すようにワンチップに采積化している。
１６はコード発生器である。外部からプログラムメモリ
１２の内容の読み出しを指示する信号が与えられると、
このコード発生器１６に予め設定された暗号化コードを
インストラクションデコーダ１）へ与える。−万人出力
７−ト１４を介してプログラムメモリ１２の所望のアド
レスに対応するアドレスデータを入力してアドレス指定
を行ない当該アドレスのデータをアキュームレータ１１
Ｂへ取込む。そしてアキュームレータＩＩＢに格納され
たデータに対して上記暗号化コードによって指定される
データ変換を行なう。このデータ変換の手法としては、
マイクロプロセッシングユニット１１に固有の命令をマ
イクロプロセッシングユニット１１自体のハードウェア
を用いて実行すればよい。このようなデータ変換を行表
える命令で、一般的なマイクロプロセッシングユニット
１１がＡ　偏するものとしては、たとえばデータのビッ
ト位置をずらすシフト命令、データのビット位置を回転
させるローティト命令、データを反転させる補数命令等
がある。なおシフト命令、ローティト命令を実行する場
合は、データの移動方向、移動量を任意に指定すればよ
い。また補数命令を実行する場合は、反転するビット位
置の指定を行なうようにしてもよい。
そしてプログラムメモリ１２から読出したデータに対し
てデータ変換を施゛して上記入出力ポート４から出力す
ることができる。
このようにすれば、出力ポート４から出力されるデータ
はプログラムメモリ１２に格納ばれた内容とは異なるた
めにそのプログラムを解読することは不可能になる。
たとえば第３図に示すようにプログラムメモリ１２のア
ドレス（Ｎ−１）（Ｎ）　（Ｎ＋１　）にそれぞれ１６
進数でＩＦ、Ｅ７．Ｃ４とそれぞれ８ビツトのデータが
格納されているとする。
ここでデータを外部へ出力する際に１ピツト分だけ右へ
ローティトすればそれぞれアドレス（Ｎ　＝１　）、（
Ｎ）　（Ｎ＋１　）の値は８Ｆ　、Ｆ３　。
９２に変換されて出力される。したがって外部へ出力さ
れるデータからはプログラムメモリ１２に格納されたデ
ータの内容は全く知ることができない。
したがってプログラムメモリ１２に格納するプログラム
はプロセッシングユニット１ノに固有のインストラクシ
ョンコードを用いてゾログラムするとと゛ができる。し
だがって、既に開発されたプログラムをそのまま利用す
ることができ、またこれらのプログラムの改良も容易に
行なえる。さらにはプログラムメモリ１２としてマスク
ＲＯＭを用いるものでは従来、用いられているマスクを
そのまま用いてＲＯＭの部分を作成できしかもその内容
を秘匿することができる。
すなわち、プログラムメモリ１２の内容を外部へ読み出
す際には、コード発生器６から力えられるコードに基づ
いてデータの変換がなされる。このためにデータの変換
手法のわからない部外者は読み出したプログラムを解読
することができず、したがってプログラムの内容を秘匿
することができる。また逆にプログラム変換の手法を知
ることによシ逆の手法で読み出したデータから本来のプ
ログラムを復元することができ、その内容の解析も容易
に行なうことができる。
なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく、上
記実施例では、マイクロゾロセッシングユニット１１に
固有のインストラクションコードを用い、そのハードウ
ェアを利用してデータ変換を行なうようにしたが、デー
タ変換を行なう専用のハードウェアを設けるようにして
もよい。またこのようなデータ変換を行なうハードウェ
アは、たとえば特定の入出力ポートからデータを出力す
る場合、当該ポートに設けて、プログラムメモリの内容
を出力する時にのみ動作させるようにすればよい。
第６図はこのようなワンチップマイクロコンピュータの
一例を示すブロック図で、コード変換を行なう手段を出
力ポートに設けている。すなわち第６図において６はコ
ード変換器で１プログラムメモリ２の内容を外部へ出力
する出力ポートに設け、プログラムメモリの内容にコー
ド変換を施して出力するようにしている。
第４図はワンチップマイクロコンピータとして多用され
ている１８０４８（型番、イン′チル社）の内部ブロッ
クを示す図である。このワンチップマイクロコンピュー
タはＩＫバイトのマスクＲＯＭ　１０　Ｊ　、　６４バ
イトのＲＡＭ　ｚ　０２および３組の８ビット入出カポ
−）　１０　ＪＡ　、　１０３Ｂ。
１０３Ｃを有し、かつインストラクションデコーダ１０
４に、テンポラリレジスタ１０４Ｂ＋アキユームレータ
１０４Ｃ，算術論理演算ユニット１０４Ｄ等からなるマ
イクロゾロセツシングユニット１０４を内部バス１０５
によって相互に接続し、これらをワンチップに集積化し
たものである。
そしてプログラムメモリとして使用されるマスクＲＯＭ
　Ｊ　０１の内容を読み出す場合は、制御及びタイミン
グ回路１０６の外部アドレスセレクト端子ＦＡへ＋１２
Ｖを印加し、かつデータバスＤＢＩＩ）〜ＤＢ７および
入出力ポート１０３ｃの下位２ピツトからアドレスデー
タを与えることによシ、当該アドレスに対応するマスク
ＲＯＭ１０１の内容をデータバスＤＢＯ〜ＤＢ７を介し
て出力するようにしている。
しかしてこのワンチッゾマイクロプロセッサに対して本
発明を応用する場合、たとえば第５図に示すブロック図
のようにパス１０５とインストラクションデコーダ１０
４との間にコード発生器１０７を設ける。そして外部ア
ドレスセレクト端子ＥＡに対するマスクＲＯＭ　１０　
Ｊの内容の読み出しの指示によシマスフＲＯＭ　１０１
から読み出したデータをコード発生器１０７から与えら
れるコードによって指示されるコード変換を行ないデー
タバスＤＢＯ〜ＤＢ７から出力するようにしている。す
なわち、上記コード発生ｆ５１ｏｙからｌ′ｉｉ　８０
４８のインストラクションコードによって予め定められ
たコードを出力してインストラクションデコーダ１０４
にへ与えてデータ変換を行なう。したがってデータ変換
は、１８０４８に固有のハードウェアを用いて通常のプ
ログラムの実行と同様に行なうことができハードウェア
の改良はコード発生器１０７た関′する部分だけでよく
極めて容易に実施することができる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明はプログラムメモリの内容をデータ
変換を施して外部へ出力するようにしたのでプログラム
を解読されることがなく、しかもデータ変換を逆に行な
うことにより本来のプログラムを容易に復元できゾログ
ラムメモリの内容の一般性も損なわれず、さらにはノ・
−ドウエアの追加部分も少ないワンチップマイクロコン
ピュータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のワンチップマイクロコンピュータの一例
を示すブロック図、第２図は本発明の一実施例を示すブ
ロック図、第３図は上記実施例におけるデータ変換の一
例を説明する図、第４図は１８０４８型ワンチツプマイ
クロコンビー−タを示すブロック図、第５図は、＋８０
４８型ワンチツプマイクロコンピユータに本発明を応用
した例を示すブロック図、第６図は本発明のさらに他の
実施例を示すブロック図である。 １１・・・マイクログロセツシングユニット、１２・・
・プログラムメモリ、１３・・・ＲＡＭ、１４・・・入
出力Ｊ？−ト、１５・・・バス、１６・・・コード発生
器。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第３図 デ・−夕　亥　模テ−タ 特許庁長官　若　杉　和　天　殿 ｉ、事件の表示 特願昭５８−１９１９１５号 ２、発明の名称 ワンチップマイクロコンピュータ ３、補正をする者 ４ｆ件との関係　特許出願人 （３０７）　東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 ５、自発補正 （１）　明細書第１３頁第２行目「る。」と同頁第３行
目「なお本発明」との間に下記を挿入する。 記 そしてプログラムメモリ１２とコード発生器１６の暗号
化コードを同一工程で製造することかでさる。このよう
にすれば暗号化コードを製造するために工程が増加する
こともなく、またプログラムメモリ１２の内容毎に暗号
化コードを設定できるので合理的である。 （２）　同書第１６頁第２行目「ことができる。」の後
に下記を加入する。 記 なお、予め定めたプログラムを格納１−るマスクＲＯＭ
１０１の製造工程で、同時にコード発生器１θ６の暗号
化コードを製造すれば、暗号化コードを製造するために
格別の工程を設ける必要もなく、かつマスクＲＯＭｌ０
Ｉの内容毎に異なる暗号化コードの設定を容易に行なう
ことができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）　プログラムを格納したプログラムメモリと、こ
    のプログラムメモリから読み出したプログラムを実行す
    るマイクロプロセッシングユニットト、このマイクロプ
    ロセッシングユニットで演算するデータを外部に対して
    入力または出力する入出力ポートと、上記プログラムメ
    モリの内容を外部へ出力する際にコード変換を行なう手
    段とを具備することを特徴とするワンチップマイクロコ
    ンピュータ。 Ｑ）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、コード
    変換を行なう手段をプログラムメそすの内容を出力する
    出力ポートに設けたことを特徴とするワンチップマイク
    ロコンビーータ。 （３）　プログラムを格納したプログラムメモリと、こ
    のプログラムメモリから読み出したプログラムを実行す
    るとともにこのプログラムメそすの内容を外部へ出力す
    る際にコード変換するマイクロプロセッシングユニット
    と、このマイクロプロセッシングユニットで演算するデ
    ータを外部に対して入力または出力する入出力ポートと
    を具備するワンチップマイクロコンビーータ。 （４）％許請求の範囲第３項記載のものにおいて、マイ
    クロプロセッシングユニットにおけるデータ変換は予め
    暗号コードとしてＪｉえしれるインストラクションコー
    ドによシマイクロプロセッシングユニット固有のハード
    ウェアで行なうことを特徴とするワンチップマイクロコ
    ン乙−タ。 （５）特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、暗号
    コードはプログラムメモリと同一工程で設けたことを特
    徴とするワンチップマイクロコンピュータ。 （６）特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、デー
    タ変換はプログラムメモリから読出したデータを予め定
    めた値だけローティトすることを特徴とするマイクロプ
    ロセッシングユニット。 （７）特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、デー
    タ変換はプログラムメモリから読出したデータの予め定
    めたビットを反転することを特徴とするマイクロプロセ
    ッシングユニット。
JP58191915A 1983-10-14 1983-10-14 ワンチツプマイクロコンピユ−タ Pending JPS6083157A (ja)

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JP58191915A JPS6083157A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 ワンチツプマイクロコンピユ−タ
EP84110235A EP0137995B1 (en) 1983-10-14 1984-08-28 Single-chip microcomputer with encryptable function on program memory
DE8484110235T DE3483410D1 (de) 1983-10-14 1984-08-28 Einchip mikrocomputer mit verschluesselbarer funktion des programmspeichers.
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Applications Claiming Priority (1)

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ID=16282557

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