专用处理器IP核资料
南开大学通信与嵌入式课程组已拥有具有自主知识产权的专用处理器IP核技术，可为民用设备、军用设备、北斗设备提供我国自主产权的核心芯片的保障。
南开大学科研团队是由2名教授/博士生导师，4名副教授/硕士生导师，3名讲师、8名博士（含博士生）、30名硕士生组成的。该团队多年来的科研主攻方向是：无线传感网络系统。在传感层、网络传输层以及应用层，在理论和实践方面具有扎实的科学研究基础和实践经验。发表论文百余篇，申请发明专利 26项，已获发明专利授权10项，2项已成功转让。
本科研组，经三年努力，完成了天津市科技支撑重点项目：基于SOPC 低功耗无线传感网节点芯片设计及组网应用研究项目，2011.10.26通过鉴定，结论：国际先进水平。本项目的突出成果是：完成了具有自主知识产权无线传感网络节点专用处理器IP核的成功研发。
处理器的IP核一直被外西方国家所垄断，受制于他人，是我们强国强军的大忌。为此，围绕自主知识产权开展我们的科学研究，是本课题组的基本指导思想。
网络节点专用处理器IP核研发的成功就是我们的代表作。围绕该项成果我们已申请了5项发明专利。
该项成果对于进一步研发具有自主知识产权的、自主可控的民用和军用系统是非常有利的。尤其在军用系统上更具有特殊意义。在我国北斗系统应用上，可以利用该芯片代替国外的处理器芯片组成各种应用系统。
我们的专用处理器IP核包括以下特点：
1. 使用自主研发的专用指令集，整个处理器IP完全由我们独立研发，并结合无线传感器网络应用和设计的特殊理念，基于传输触发架构（TTA），可以十分方便的对指令集进行修改和扩展。目前，我们专门针对无线传感器网络量身制定专用指令集，自主研发针对性强的MAC指令集和加密指令集，具有低功耗、低复杂度高计算能力的特点。未来，可针对不同的需求，设计专用指令。
2. 针对设计的无线传感器专用处理器，移植了专用编译系统，对专用处理器的指令选择算法，寄存器分配算法进行了研究，针对处理器的特点，对LLVM编译系统进行了后端移植，实现了处理器描述、寄存器描述、指令集描述、指令选择器和汇编输出器，整个编译系统经过大规模测试，具有相当的可靠性和实用性。
3. 认证机制。针对加密问题，设计了公钥和对称混合加密算法的加密与认证机制，充分利用公钥加密的高安全性和的对称加密简便快速，既降低了时间复杂度，又获得了高安全性，在此基础上，将加密算法中的大量运算设计为专用指令，提高运算速度，降低功耗。
4. 加密技术。针对无线传感器网络高安全性的需求，设计了适应无线传感网络节点运算能力和耗能限制的无线传输安全框架及协议，实现带有密钥分发、管理、失效、更新；实体认证；消息认证；消息加密、防伪造、防篡改、防窃听、防重放攻击等功能的加密认证体系，并实现了一套包括无线传感网传输、媒体控制、休眠－唤醒机制，以及节点组网策略等方面的无线传感器网技术参考标准，并在专用处理器构成的低功耗无线网络上实现了完整网络协议。
5. 可靠性高。针对高可靠性的要求，设计了基于三重组件冗余（TMR）的容错指令模块，可以在很大程度上防止由高能粒子和核辐射等引发的处理器软错误，对单位翻转和多位翻转等软错误具有一定的防御和检测能力。
6. 侵入自毁技术。针对安全性的需求，设计了带有侵入检测、防护和自毁功能的片上系统，首先，对密码计算模块的访问使用专用电路进行隔离，只有ALU、寄存器控制和极少数指令模块可以对其进行访问，其次，设计了内存访问控制单元，对内存器访问地址进行限定，用户程序不可直接访问存储器敏感区域，如密钥，加密程序等，第三，在加密模块的设计过程中考虑了功耗攻击。第四，设计了程序签名和校验模块，对未经签名的程序，不能写入程序存储器。第五，设计了存储器擦除模块，一旦发现异常情况，可以由程序或者外部信号激活该模块，该模块将控制Flash和Sram的读写信号，对它们发出整片擦除命令，将芯片存储信息全部删除，整个过程只需要几十毫秒。第六，设计了外部检测和自毁电路，当发现入侵行为时，可以提高电压，将芯片击穿。