CN101142580A - 抗干扰时间基准以及使用该时间基准的设备 - Google Patents

抗干扰时间基准以及使用该时间基准的设备 Download PDF

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CN101142580A CNA200680002584XA CN200680002584A CN101142580A CN 101142580 A CN101142580 A CN 101142580A CN A200680002584X A CNA200680002584X A CN A200680002584XA CN 200680002584 A CN200680002584 A CN 200680002584A CN 101142580 A CN101142580 A CN 101142580A
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Abstract

公开了一种可用作时间基准的抗干扰基准以及使用该抗干扰基准来确定所经过时间的集成电路。该电路包括基准源(200)，该基准源被包含在集成封装中，该基准源包括：放射性材料(210)；与放射性材料(210)接触的测量电路(220)，该测量电路用于在预定时间段内收集放射性材料(210)所产生的放射线；以及用于与基准(200)进行通信的处理器(110)，处理器(110)用于发起由基准(200)进行的测量，并且基于基准(200)的多次测量来确定所经过时间。

Description

抗干扰时间基准以及使用该时间基准的设备
技术领域
本申请涉及集成电路的领域，更具体地，涉及一种用于提供抗干扰时间基准的方法和设备。
背景技术
在数字版权管理、安全和访问控制的情况下，需要一种用于授予在有限时间段内恢复数字内容的权利的方法。与观看数字内容的权利或许可有关的典型示例是通过互联网出租数字电影。在这种情况下，授予在例如24小时的有限时间内观看电影的权利或许可。
然而，可以很容易地操纵基于数字时钟电路的传统时间机制，该时钟机制确定了授权时间段的开始和截止时间。例如，可以给定时机制去电，从而使之停止定时。另一个示例是将当前时间重新设置为授权时间段内的时间。在任一情况下，用户都能够超过允许时间来观看数字内容。
因此，在本领域，需要一种提供抗干扰时间基准的设备。
发明内容
公开了一种可用作时间基准的抗干扰基准，以及使用该抗干扰基准来确定所经过时间的集成电路设备。该设备包括基准源(200)，该基准源包括：放射性材料(210)；与放射性材料(210)接触的测量电路(220)，该测量电路用于在预定时间段内收集放射性材料(210)产生的放射线；以及用于与基准(200)通信的处理器(110)，该处理器(110)用于发起由基准(200)进行的测量，并基于基准(200)所得到的多个测量来确定所经过的时间。在本发明的一个方面，时间基准被包含在集成电路封装中。在本发明的另一个方面，包括时间基准的设备被包含在集成电路封装中。
附图说明
图1示出了根据本发明原理的抗干扰时间设备的方框图；
图2示出了根据本发明原理的抗干扰基准的第一示例性实施例；
图3示出了根据本发明原理的抗干扰基准的第二示例性实施例；
图4示出了根据本发明原理的抗干扰基准的第三示例性实施例。
具体实施方式
应理解，这些附图完全是为了示出本发明的概念，而并非旨在作为对本发明的限制的定义。这里，将附图所示出的并在随后的详细描述中进行描述的实施例用作例证性实施例，而不应将其理解为实践本发明的唯一方法。此外，已将相同的附图标记用于标识相似的元素，这些相同的附图标记可能追加有适当的参考符号。
图1示出了根据本发明原理的抗干扰时间设备100的方框图。在此示例性实施例中，中央控制单元110从时钟基准120中接收时钟基准。如图所示，时钟基准120是内部时钟基准。然而，例如，可以将来自石英晶体基准振荡器的外部时钟基准125输入控制单元110。在这种情况下，内部定时基准单元120的功能起到了对尚未被干扰的外部基准时钟125进行检验的作用。此检验步骤有利于防止由于提供错误的外部基准时钟信号125而损害抗干扰时间基准。
控制单元110与用于存储初始时间值的非易失性本地存储介质130进行通信，不再对此进行更完整的说明。控制单元110还与包括放射性传感器143的不可干扰基准140进行通信，该放射性传感器143包含放射性材料145。
控制单元110还与主机接口150进行通信，该主机接口150给主机系统(未示出)提供了通信装置，并允许接收到命令，并允许通过控制单元110来执行相应的处理。主机接口150可以提供诸如“初始化”和“读取”的命令。在本发明的一个方面，可以将图1中所示的元素合并到集成电路封装中。
根据本发明的原理，不可干扰基准140与难以操纵的放射性材料的相关放射物的衰变相关联。更具体地，描述了放射性材料的衰变过程的规律在物理领域是公知的。在初始时间点之后的固定时间处剩余的放射性粒子的数量可以如下来确定：
N(t)＝N0exp(-(t-t0)/tc)[1]
其中tc是描述了材料的衰变率的特性的时间常数；以及
N0是时刻t0处的粒子数量。
可以根据方程1来确定两个时间点处的放射水平，如下所示：
t2-t1＝tcln(N1(t1)/N2(t2)) [2]
因此，根据方程2，可以未确切知道粒子的初始数量N0的前提下，确定从第一测量开始所经过的测量时间。放射性材料的放射水平与剩余放射性粒子的数量成正比。因此，根据本发明的原理，测量放射水平就足以确定剩余放射性粒子的数量。此外，可以根据两个连续测量来确定所经过时间。
在本发明的一个方面，放射性传感器包括基于动态随机访问存储器(DRAM)阵列的放射线计数器。为了使该存储器阵列用作放射线计数器，在实际测量开始之前，将诸如电容器的所有存储元件充电到基本相同的电压值。一旦电容器达到基本相同的值，则开始测量周期。在测量期间，来自放射性材料145的放射线经过存储器(电容器)阵列，使得一些电容器上的电压下降到远小于初始设置电压的电压，从而有效地对电容器进行放电。按照这种方式，在测量周期结束处存储器阵列中具有降低电压的电容器数量与测量长度以及存储器阵列所受到的放射水平成比例。在测量时间间隔结束处，控制处理器110可以像数据一样读取存储器中的内容，并对具有不同于初始设置值的值的电容器进行计数。
在已经在第一和第二测量时间间隔每处确定了放射水平的情况下，可以将方程2用于确定时间差，以便获得这两个时间段的每一个的测量的放射水平。因此，响应于“初始化”命令，可以进行对放射水平的第一测量，并对其进行存储，然后可以在随后时间进行对放射水平的第二测量，并确定时间差。然后，可以将基于第一和第二测量所确定的时间差与允许观看时间进行比较，并且当时间差超过授权或许可时间时，禁止对数字内容的进一步访问。在本发明的另一个方面，可以存储时间基准，并将确定的所经过时间与所存储的时间基准相加，以便得到可以与绝对时间进行比较的时间值。
在本发明的另一个方面，可以进行绝对的基准测量，并将其存储在非易失性本地存储介质130中。在本领域，非易失性存储介质已知为即使在没有供电的情况下也能保持其内容的存储介质。例如，可以在生产过程的结尾进行基准测量，其中在安全环境下测量放射强度水平。然后，可以将安全基准值存储在一次性编程类型的存储器中，即非易失性存储器中。这种被称为PROM的存储器使用公知的基于熔丝连接的技术。可以由控制单元110将基准测量用于比较所产生的任意读取或测量。在产生与所存储的测量不一致的读取时，这是有利的。在这种情况下，控制单元可以产生特定的指示，以便指示这种不一致性。
图2示出了根据本发明原理的基于DRAM的传感器200的第一示例性实施例的截面视图。在这个示例性第一实施例中，包含在传统集成封装材料205内的是放射性材料210，将该放射性材料210涂覆到时间基准电路220上。通过使用例如放射性涂料、焦油或胶水等的材料，可以将材料210涂敷到电路220。然后，使用传统的集成电路技术，将时间基准电路220涂覆到或形成于衬底安装材料222中。将衬底安装材料涂敷到包含集成电路管脚225的焊接框架上。因此，通过集成电路管脚225，提供了对时间基准电路220的访问，集成电路管脚225在集成电路领域是公知的，因此这里不需要对其进行详细讨论。本领域的技术人员将认识到，可以使用公知的焊接方法(这里不需要详细讨论)来连接时间基准220和集成电路管脚225。
图3示出了根据本发明原理的基于DRAM的传感器300的第二示例性实施例的截面视图。在这个示例性第二实施例中，将放射性材料310集成到时间基准电路220的上层中。如之前所讨论的，通过集成电路管脚225来提供对时间基准电路220的访问。
图4示出了根据本发明原理的基于DRAM的传感器400的第三示例性实施例的截面视图。在这个示例性第三实施例中，将放射性材料410合并到包含时间基准电路220的集成电路的封装中。如之前所讨论的，通过管脚225来访问时间基准电路。
如这里所使用的，控制单元或处理器(110)可以是诸如通用或专用系统的任意装置，或者可以是诸如膝上型电脑、桌上型电脑、服务器、手持电脑、专用逻辑电路或集成电路的硬件配置。优选地，处理器110可以选自可编程阵列逻辑(PAL)、特定应用集成电路(ASIC)等的硬件组，该硬件可编程为包括响应于已知输入而提供已知输出的软件指令或代码。在一个方面，可以使用硬件电路来代替软件指令，或与软件指令结合，以便实现本发明。这里所示出的元件也可以实现为分立的硬件元件，该硬件元件可操作用于使用已编码的逻辑操作或执行硬件可执行的代码来执行所示的操作。存储器可以是诸如PROM、EPROM、EEPROM或RAM的任意半导体存储器，位于处理器110的外部，和/或可以与诸如高速缓存的处理器集成。
在一个方面，可以通过由处理器110所执行的计算机可读代码来实现本发明的原理。可以将该代码存储在存储器中，或从存储介质、I/O设备或磁盘、或诸如软盘的光介质、CD-ROM或DVD(未示出)中读取/下载代码。
虽然已经示出、描述并指明了应用于优选实施例的本发明的基本新颖性特征，可以理解的是，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神的前提下，在所公开的设备的形式和细节及其操作等方面，对所描述的设备进行各种删除和替换以及改变。此外，虽然已经就允许观看数字内容的时间对本发明进行了讨论，然而本发明还可以应用于在其中需要安全时间基准的诸如软件许可、访问控制收费、特许使用金等领域。此外，虽然关于基于DRAM的传感器而提出了所述概念，应认识到，放射性传感器可以基于光电二极管阵列技术。此外，虽然已经就集成电路传感器对本发明进行了说明，可认识到，在将传感器用于集成电路设备(图1)时，可以将触点225集成在集成电路封装内。然而，使用抗干扰封装中所包括的单独元件来构成时间基准是在本发明的范围内的。
因此，明确指出：以基本相同的方式执行基本相同功能以实现相同结果的元素的所有组合是在本发明的范围内。也可完全想到所描述的实施例之间的元素的置换，并且这些置换也在本发明的范围内。

Claims (23)

1.一种封装在集成电路(205)中的抗干扰传感器基准(200)，该传感器基准包括：
放射性材料(210)；
测量电路(220)，与放射性材料(210)相接触，所述测量电路用于在预定时间段内收集放射性材料(210)所产生的放射线；以及
从集成电路封装(205)延伸的多个触点(225)，用于从测量电路(220)获得信息或者向测量电路(220)提供信息。
2.如权利要求1所述的时间基准，其中，通过选自包括涂料、胶水和焦油的组中的材料，将所述放射性材料(210)附着在测量电路(220)上。
3.如权利要求1所述的传感器基准，其中，将所述放射性材料(210)集成在测量电路(220)中。
4.如权利要求1所述的传感器基准，其中，将所述放射性材料(210)集成在集成电路封装(205)中。
5.如权利要求1所述的传感器基准，还包括用于对发起测量的命令作出响应的装置，其中所述测量时间段是预定的。
6.如权利要求1所述的传感器基准，还包括用于响应于“发起”命令而建立测量电路的初始状态的装置。
7.如权利要求1所述的传感器基准，其中，所述测量电路是选自包括DRAM和光电二极管阵列的组中的。
8.一种用于获得抗干扰时间测量的集成电路(100)，包括传感器基准(200)，所述传感器基准(200)包括：
放射性材料(210)；
测量电路(220)，与放射性材料(210)相接触，所述测量电路用于在预定时间段内收集放射性材料(210)所产生的放射线；以及
处理器(110)，用于与传感器基准(200)进行通信，所述处理器(110)提供用于发起由传感器基准(200)进行的测量并基于时间基准(200)的多次测量来确定所经过的时间的命令。
9.如权利要求8所述的电路，还包括：
内部定时基准(120)，与处理器(110)进行通信。
10.如权利要求8所述的电路，其中，所述内部定时基准(120)还包括：
接收装置，用于从外部时钟基准(125)接收信号。
11.如权利要求10所述的电路，其中，所述内部定时基准(120)还包括：
比较装置，用于将内部定时基准(120)所提供的信号与外部时钟基准(125)所提供的信号进行比较。
12.如权利要求8所述的电路，所述处理器(110)还包括：
接收装置，用于从外部时钟基准(125)接收信号；以及
存储装置，用于将外部时钟基准信号存储在存储器中。
13.如权利要求12所述的电路，其中，所述处理器(110)还包括：
比较装置，用于将所存储的外部时钟基准信号和确定的所经过时间与预定值进行比较。
14.如权利要求8所述的电路，其中所述处理器(110)还包括：
比较装置，用于将确定的所经过时间与预定值进行比较。
15.如权利要求8所述的电路，还包括：
非易失性存储器(130)，与处理器(110)进行通信。
16.如权利要求8所述的电路，还包括与处理器(110)进行通信的接口(150)，所述接口提供了与所述处理器进行通信并用于接收命令的装置。
17.一种包含在抗干扰封装中的时间测量电路，包括：
传感器基准(200)，包括：
放射性材料(210)；
测量电路(220)，与放射性材料(210)相接触，所述测量电路用于在预定时间段内收集放射性材料(210)所产生的放射线；
处理器(110)，与传感器基准(200)进行通信，所述处理器(110)提供用于发起由传感器基准(200)进行的测量并基于时间基准(200)的多次测量来确定所经过的时间的命令；
内部定时基准(120)，与处理器(110)进行通信，并包括用于从外部时钟基准(125)接收信号的接收装置。
18.如权利要求17所述的电路，其中，所述内部定时基准(120)还包括：
比较装置，用于将内部定时基准(120)所提供的信号与外部时钟基准(125)所提供的信号进行比较。
19.如权利要求17所述的电路，所述处理器(110)还包括：
接收装置，用于从外部时钟基准(125)接收信号；以及
存储装置，用于将外部时钟基准信号存储在存储器中。
20.如权利要求17所述的电路，其中，所述处理器(110)还包括：
比较装置，用于将所存储的外部时钟基准信号和确定的所经过时间与预定值进行比较。
21.如权利要求17所述的电路，其中所述处理器(110)还包括：
比较装置，用于将确定的所经过时间与预定值进行比较。
22.如权利要求17所述的电路，还包括与处理器(110)进行通信的非易失性存储器(130)。
23.如权利要求17所述的电路，还包括与处理器(110)进行通信的接(150)，所述接口提供了与所述处理器进行通信并用于接收所述命令的装置。
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