(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211025991.X (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 华能吉林发电有限公司长 春热电厂 地址 130216 吉林省长 春市合隆镇 华能路 1377号 (72)发明人 丁学东　张永军　马凤明　赵建华　 丁奕心　刘庆杰　宋阳　刘洪博　 刘庆威　李旭　常少欣　 (74)专利代理 机构 北京精金石知识产权代理有 限公司 1 1470 专利代理师 朱宝莉 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 一种基于硬件隔离执 行环境的方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于硬件隔离执行环境 的方法， 通过在芯片传输通道中加入 数据仲裁模 块， 结合物理开关， 能够使得设备在执行环境解 析数据的时候， 完全切断执行环 境的数据输入通 道， 绝对隔离执行环境， 满足客户对数据处理内 容可靠性的要求。 同时也能保证在有多个发送芯 片发送数据的情况下， 执行环 境不需要做任何改 动， 进一步保证了执行环境稳定性和隔离效果； 解决了各类现场环境中数据信息在处理数据时 不被外接干扰的问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 115442096 A 2022.12.06 CN 115442096 A 1.一种基于硬件隔离执 行环境的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 发送芯片将数据发送至数据仲裁模块中； S2： 数据仲裁模块判断接收的数据中是否有 待处理数据； S3： 检测物理开关K1是否闭合， 开关闭合则可进行数据传输， 开关打开则数据不通， 需 先将物理开关K1闭合； S4： 发送待处 理数据至 接收芯片， 由接收芯片处 理数据； S5： 打开物理开关K1， 物理开关K2闭合； S6： 接收芯片处 理完后， 将数据发送回数据仲裁模块； S7： 数据仲裁模块进行 数据分发； S8： 打开物理开关K2， 物理开关K1闭合； S9： 程序跳转到S2等待下一组数据处 理。 2.根据权利要求1所述的一种基于硬件 隔离执行环境的方法， 其特征在于， 所述的发送 芯片包括 发送模块和接收模块， 所述的发送模块用于将所述的发送芯片中的数据发送至所 述的数据仲裁模块中， 所述的接收模块用于 接收数据仲裁模块发回的数据。 3.根据权利要求2所述的一种基于硬件 隔离执行环境的方法， 其特征在于， 所述的数据 仲裁模块包括数据发送通道、 数据接收通道、 物理开关K1和物理开关K2； 所述的数据发送 通 道与发送芯片的发送模块连接， 所述的数据接收通道与发送芯片的接收模块相连。 4.根据权利要求3所述的一种基于硬件 隔离执行环境的方法， 其特征在于， 所述的数据 发送通道还与所述的物理开关K1相连接， 所述的物理开关K1与接收芯片相连； 所述的接收 芯片还与所述的物理开关K2相连， 所述的物理开关K2与所述的数据接收通道相连。 5.根据权利要求4所述的一种基于硬件 隔离执行环境的方法， 其特征在于， 当所述的物 理开关K1处于打开状态时， 此时所述的物理开关K2必然处于闭合状态； 当所述的物理开关 K1处于闭合状态时， 此时所述的物理开关K2必然处于打开状态。 6.根据权利要求5所述的一种基于硬件 隔离执行环境的方法， 其特征在于， 当所述的物 理开关K2处于打开状态时， 此时所述的物理开关K1必定会处于闭合状态； 当所述的物理开 关K2处于闭合状态时， 此时所述的物理开关K1必定会处于打开状态。 7.根据权利要求1所述的一种基于硬件 隔离执行环境的方法， 其特征在于， 所述的步骤 S2具体为， 所述的数据仲裁模块通过队列池的方式处理接收到的数据， 并记录正在处理的 队列； 数据仲裁模块将数据发送通道中的数据以队列的形式存储在内存中， 同时记录所接 收到的数据的信息来源， 判断内存中是否有需要 待处理的数据。 8.根据权利要求1所述的一种基于硬件 隔离执行环境的方法， 其特征在于， 步骤S4所述 的发送待处理数据至接收芯片， 具体为从所述的数据仲裁模块内存保存的数据队列中依次 抽取数据信息发送到 接收芯片中进行 数据处理， 并记录此次数据的信息来源。 9.根据权利要求1、 权利要求8所述的一种基于硬件隔离执行环境的方法， 其特征在于， 步骤S7中所述的数据仲裁模块进 行数据分发， 具体为根据所述的步骤S4中记录的数据信息 来源， 进行 数据分发， 将处 理完的数据发送回其所属的发送芯片中。 10.根据权利要求1 ‑9任一所述的一种基于硬件隔离执行环境的方法， 其特征在于， 所 述的一种基于硬件隔离执 行环境的方法可应用于多个发送芯片发送数据的情况。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115442096 A 2一种基于硬件隔 离执行环境的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及数据传输安全技 术领域， 具体为 一种基于硬件隔离执 行环境的方法。 背景技术 [0002]目前， 为满足实施现场对业务信息高实时性以及降低购置成本 的需求， 部分通讯 传输设备采用多核运行 的机制， 将通讯信息的业务模块与分析模块进行分离处理， 利用部 分低性能的芯片完成数据业务的简单 处理或转发， 将涉及到复杂计算的数据解析部 分用高 性能或其他专用芯片实现， 以此来完成对 数据信息的处理。 比如市面上常见的DSP+ARM的组 合架构， 其中ARM芯片具有比较强的事务管理功能， 可以用来跑界面以及应用程序等， 其优 势主要体现在 控制方面， 而DSP芯片主要是用来计算的， 比如 进行加密解密、 调制解调等， 优 势是强大的数据处理 能力和较高的运行速度。 对于一些特定的算法， 比如数据滤波、 图象处 理， 如果放在DSP上做的话， 效率会高出60％， 此时ARM资源可以节省出来做更多的应用， 因 而系统的总体性能会大 大提高。 [0003]目前在芯片与芯片之间大多是直接进行数据通讯的， 如需要对执行环境进行隔 离， 大多也是通过编写 软件功能， 来完成对执行环境的隔离。 发送芯片包含发送模块和接收 模块， 发送模块中有含有数据块1、 数据块2， 数据块3模拟发送场景。 发送模块将数据块1发 送给接收芯片， 接收芯片处理完 毕之后， 会将处理结果 发送给接收模块。 当接收模块接收到 数据之后， 发送模块会下发数据块2。 如此完成一次数据发送与处理过程， 在软件功能上完 成对执行环境的隔离 。 [0004]通过软件功能完成对执行环境的隔离， 虽然有效的保证了执行环境的独立性， 但 仍然存在着数据下 行的通道， 无法绝对隔离执 行环境。 [0005]另一方面， 当有多个发送芯片往接收芯片发送数据时， 在接收芯片处需要做额外 的处理， 比如需要添加 额外的外设接口来接 收这些数据， 需要额外编写程序对这些数据进 行存储等一系列问题， 而接收芯片像DSP、 FPGA等这些芯片的程序编写比较复杂， 这进一步 影响了接收芯片程序的稳定性以及接收芯片的隔离效果。 发明内容 [0006]为克服现有技术中存在的问题， 本发明目的在于提供一种基于硬件隔离执行环境 的方法， 通过在传输过程中加入 数据仲裁的模块， 结合物理开关， 能够在执行环境解析数据 的时候， 完全切断执行环境的数据输入通道， 绝对隔离执行环境； 同时也能保证有多个发送 芯片发送输的情况下， 执行环境不需要做任何改动， 进一步保证执行环境稳定性和隔离效 果。 在有效保证了现场业 务数据实时性的同时， 满足客户对数据处 理内容可靠性的要求。 [0007]为实现上述目的， 本发明提供了如下技术方案： 一种基于硬件隔离执行环境的方 法， 包括以下步骤： [0008]S1： 发送芯片将数据发送至数据仲裁模块中； [0009]S2： 数据仲裁模块判断接收的数据中是否有 待处理数据；说　明　书 1/5 页 3 CN 115442096 A 3