在集成电路飞速发展的过程中,芯片的安全性和可靠性受到了越来越多的关注。存储保护是芯片安全性的一个重要方面。现在嵌入式系统有着广泛应用,例如工业控制,汽车电子,消费电子等等。在嵌入式系统中加入存储保护功能可以为系统的稳定可靠运行提供保障。因此对存储保护技术的研究有着很高的应用价值。目前应用广泛的ARM处理器中存储管理单元MMU和存储保护单元MPU分别提供了较为复杂的存储管理与保护机制和较为简单的存储保护机制。本文所研究的存储保护单元(MPU)是基于DW8051平台的,采用分区权限保护思想,为系统的ROM存储空间提供硬件保护机制。该硬件模块可以有效地配合KEIL集成开发环境的code banking技术对系统ROM空间进行管理和访问保护。本文首先介绍了存储管理与保护的基本概念。然后对DW8051单片机平台上存储保护模块(MPU)的功能划分,以及各个功能模块的设计做了详细阐述。在扩展系统ROM空间的同时,提出了ROM空间和RAM空间进行映射的方法,解决了对系统ROM进行编程的问题。在分区策略上选择了静态分区策略并配合优先级控制的重叠分区技术,在减少了硬件资源消耗的同时为系统ROM空间实施了有效地管理。接着在简单介绍软硬件协同验证和VMM验证方法学的基础上,搭建了系统验证环境,配合软件上的code banking技术,提出了优化的ROM存储空间映射方法,减少了ROM存储空间浪费,对包含MPU模块的DW8051系统进行了充分的功能验证,FPGA验证以及ASIC逻辑综合和形式验证。验证结果表明,包含了MPU模块的DW8051系统能够为ROM空间提供有效地存储保护。