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Ein sicheres Mikrocontroller-System, umfassend ein integriertes Cache-Subsystem, eine Verschlüsselungsmaschine, ein Puffer-Subsystem und einen externen Speicher, ist gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Der sichere Mikrocontroller beinhaltet Blockverschlüsselungs-Verfahren, um sicherzustellen, dass Inhalte, welche zwischen dem integrierten Mikrocontroller und dem externen Speicher ausgetauscht werden, geschützt sind, und dass die Echtzeit-Leistung des Systems erhalten bleibt. Ferner stellt das Mikrocontroller-System ie bereit, in welcher Speicher-Schreibprotokolle ausgewählt werden können, um Datenkohärenz und Systemleistung in einem Gleichgewicht zu halten.
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