CN101952833A

CN101952833A - 多电平时间戳检测电路和方法

Info

Publication number: CN101952833A
Application number: CN2008801099267A
Authority: CN
Inventors: 乔瓦尼·真纳; 亚历山大·热利亚兹科夫; 马库斯·安特曼
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2011-01-19
Also published as: US8504326B2; WO2009044355A2; EP2210207A2; WO2009044355A3; US20100198558A1

Abstract

本发明公开了使用实时时钟(RTC)(250、350)上的单一输入管脚(252、352)检测多个事件(222/322、224/324)并记录时间戳的方法和电路。对与每个事件相关联的信号进行调制以创建多电平复合信号(240)。RTC包括多信号电平检测电路以在各个信号电平之间进行区分，使得可以分离地标记和时间戳记每个事件。例如，可以使用单一RTC输入端口对电子设备(100)的外壳(110)上的两个或多个盖(112、114)的打开进行监控、区分、以及分离地标记。

Description

多电平时间戳检测电路和方法

技术领域

本发明总体上涉及检测和报告物理事件的电路和方法。

背景技术

时间戳记可以是认证和临界的事件标记的重要安全工具。例如，期望监控指示篡改电子设备的物理事件，使得可以检测和记录这样的事件。

发明内容

本发明的各个方法涉及对于实时时钟(RTC)的多电平检测电路使用单一输入来在多于一个事件中进行区分，从而可以对每个事件进行分离地标记和时间戳记录。在许多实现方式和应用中示例了本发明，其中的一些概括如下。

在一个方面中，本发明提供了多事件检测电路，包括：RTC集成电路芯片，具有接收指示事件的输入信号的输入端口，并具有多输入电平检测电路；第一事件和第二事件开关；以及接口电路，将来自第一事件开关的第一事件信号耦合至输入端口，并且将来自第二事件开关的第二事件信号耦合至输入端口。多输入电平检测电路区分第一事件信号与第二事件信号，并且RTC集成电路芯片记录第一事件信号的第一时间戳并响应于第一事件信号，以及记录第二事件信号的第二时间戳并响应于第二事件信号。

在另一方面中，本发明提供了多事件检测电路，包括：RTC集成电路，具有接收指示事件的输入信号的输入端口，并具有多输入电平检测电路；用于在发生第一事件时提供第一事件信号的装置；用于在发生第二事件时提供第二事件信号的装置；以及用于将第一事件信号和第二事件信号耦合至RTC集成电路芯片的输入端口的装置。RTC集成电路芯片可以包括：用于区分第一事件信号与第二事件信号的装置、以及用于记录第一事件信号的第一时间戳并响应于第一事件信号的装置并记录第二事件信号的第二时间戳并响应于第二事件信号的装置。

本发明还提供了用于区分多个事件和对多个事件进行标记的方法，包括以下步骤：对与指示第二事件的第二事件信号相关的指示第一事件的第一事件信号进行调制；将第一事件信号和第二事件信号耦合到RTC集成电路芯片的输入端口中，该RTC集成电路芯片包括多输入电平检测电路；使用多输入电平检测电路区分第一事件信号与第二事件信号；以及记录第一事件信号的第一时间戳并响应于第一事件信号，并且记录第二事件信号的第二时间戳并响应于第二事件信号。

本发明还提供了电子设备，包括：具有第一盖和第二盖的外壳，以及篡改事件检测电路。篡改事件检测电路包括：第一篡改事件开关，与第一盖相关联以产生指示利用第一盖进行篡改的第一篡改信号；第二篡改事件开关，与第二盖相关联以产生指示利用第二盖进行篡改的第二篡改信号；RTC集成电路芯片，具有耦合至多输入电平检测电路的输入端口；以及接口电路，将第一篡改信号和第二篡改信号耦合至输入端口。多输入电平检测电路区分第一篡改信号与第二篡改信号，并且RTC集成电路芯片记录第一事件信号的第一时间戳并响应于第一篡改信号，以及记录第二事件信号的第二时间戳并响应于第二篡改信号。

本发明还提供了多事件篡改检测电路，包括：RTC集成电路芯片，具有接收指示篡改事件的输入信号的输入端口，以及具有多输入电平检测电路；第一篡改事件开关，被配置为产生指示第一篡改事件状态的第一篡改信号；第二篡改事件开关，被配置为产生指示第二篡改事件状态的第二篡改信号；以及接口电路，将第一篡改事件开关直接耦合至输入端口，并且将第二篡改事件开关通过电阻器耦合至输入端口。多输入电平检测电路包括：被施偏压的第一比较器，用于检测第一篡改事件状态和第二篡改事件状态；以及被施偏压的第二比较器，以仅检测第一篡改事件状态。

以上概述并不意在描述本发明的每个实施例或每个实现方式。以下附图和详细描述更具体地示例了各个实施例。

附图说明

结合附图，考虑以下各个实施例的详细描述将更完整地理解本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的利用多电平时间戳检测的一般电子设备；

图2是根据本发明的包括多电平时间戳检测的电路的概图；以及

图3是根据本发明实施例的电路布置。

具体实施方式

尽管本发明可修改为各种变化和备选的形式，但在附图中作为示例示出了本发明的细节，并将进行详细描述。然而，应当理解，并不意在将本发明限于所描述的具体实施例。相反，意在覆盖落在所附权利要求限定的本发明的范围内的所有修改、等同物和备选方案。

相信本发明可应用于涉及和/或受益于使用RTC的单一输入管脚来时间戳记多个事件的能力的各种电路和方法。例如，在电子设备(例如，计算机或其他基于CPU的设备、诸如蜂窝电话、媒体播放器或PDA等移动或手持设备)中，期望监控诸如尝试通过接入一个或多个外壳盖篡改设备的多个不同的危险事件。

在该篡改检测实现方式中，RTC电路的时间戳输入检测器可以用于监控时间戳输入管脚处的电压，并且当检测到负沿时，将当前日期和事件存储在一些内部寄存器中，可以设置时间戳标记，并在中断管脚(如果其存在)上产生中断。如果期望多时间戳检测，则习惯上使用多个时间戳输入管脚来实现，每个时间戳输入管脚针对要监控的每个事件。本发明提供了使用单一RTC输入来区分和分离时间戳记不同事件的电路和方法。使用RTC的单一输入来监控和区分指示不同事件的信号的能力可以提供显著的优点，包括减少至RTC的专用连接的数目。在对电路的“空间”有特定的高要求、监控器的能力、使用单一输入来监控、检测和记录多个事件等能够提供不同优点。

尽管本发明未必受限于这样的应用，当通过在这样的环境下对非限制示例的讨论可以获得本发明的各个方面的认识。

图1示出了一般电子设备100，包括具有第一盖112和第二盖114的外壳110。例如，盖114可能容纳电池盒、保持电路或其他电路或组件，具体地，当已经尝试通过盖114接入时期望记录时间戳的那些电路或组件。作为另一示例，盖112可以是诸如电子显示器、触摸输入垫或其他设备之类的设备(同时作为功能设备时)，盖112还用于覆盖电子设备100容纳的电路和组件。

对于监控篡改尝试是至关重要的一些应用包括：使用私有和保护协议与网络进行通信的移动设备，公共接入设备，例如自动取款机、信息站、自动售货机(例如火车和公共汽车售票、食物)或游戏和娱乐机、无密钥进入系统、需给电表(例如，针对电、气、水、油等)、公共电话，以及未授权接入会危及系统的完整性的任何其他应用。

本发明的电路和方法允许通过调制彼此相关的篡改事件信号使用相同RTC输入管脚来检测多个篡改事件信号(例如)，使得RTC内的多电平检测电路可以在单独篡改事件信号之间进行区分。因此，可以设置分离的事件标记，记录分离的时间戳，以及可以采用分离的动作(如果需要)。

图2示出了本发明的多篡改事件时间戳检测电路的实施例。电路220包括并联布置的第一篡改事件开关222和第二篡改事件开关224。尽管可以使用任何适合于具体应用的开关，但为了简单起见，将开关222和224示作按钮开关。信号调制器234对来自篡改事件开关224的信号进行调制，该信号调制器234可以在开关234的内部或是外部组件(例如，电阻器、电容器等)。尽管仅调制一个信号就足以，但可选地，还能够以类似的方式对来篡改事件开关222的信号进行调制。信号调制器234以如下方式对与篡改事件开关224相对应的信号进行调制：将多个不同的信号电平集成到经由输入端口252连接至RTC 250的一个信号240中。RTC 250包括多电平检测电路(在图2中未详细示出)，该多电平检测电路对信号电平进行区分，以确定发生了哪个篡改事件(如果有)，所以，RTC 250可以记录这些篡改时间的时间戳，并从而可以设置时间戳标记(如果需要)。可选地，在连接至处理器260(例如，MCU)的中断管脚262上产生中断。可选地，处理器然后可以实现期望的响应命令。

图3示出了本发明的实施例的电路图。多事件检测电路320包括信号集成部分340和包括多电平检测电路在内的RTC部分350。信号集成部分340包括第一盖开关322和第二盖开关324，其一端分别连接至地(VSS)。通过电阻器R2对第二盖开关324的信号进行调制。将来自第一盖开关322和第二盖开关324的信号作为单一输入在输入管脚352处集成到RTC 350中。

RTC 350的输入352通过上拉电阻器R1连接至电压VDD。当关闭第一盖开关322时，事件在输入管脚中产生VSS电平，并且当关闭第二盖开关324时，事件产生等于[R2/(R1+R2)]*VDD的中间电压电平。可以选择R1和R2的值，使得电路板上的RTC可以区分不同信号电平并针对每个事件设置不同的标记。例如，如果R1和R2相等(例如，每个电阻器是200千欧)，中间电平是VDD/2。这提供了最高电平(VDD)和最低电平(VSS)之间的足够分离，以分解各个信号电平。

再次参照图3，多电平检测器电路包括第一比较器358A，该第一比较器358A被施以高于[R2/(R1+R2)]*VDD(或高于VDD/2，当R1＝R2时)的偏压电平V_bA。这样，比较器358A可以检测盖开关322和324中任一个或这二者处的事件。多电平检测电路还包括第二比较器358B，该第二比较器358B被施以低于[R2/(R1+R2)]*VDD(或低于VDD/2，当R1＝R2时)的偏压电平V_bB，从而仅检测在第一盖开关322处的事件。逻辑电路359然后对比较器输出进行处理，逻辑电路359具有两个输出，其中之一用于在第一盖开关指示篡改事件时产生标记，其中的另一个用于在第二盖开关指示篡改事件时产生标记。本领域技术人员将认识到，诸如图3中示例的本发明的电路和方法还可以用于在多于两个事件信号之中进行区分。

对事件信号进行调制的任何适合方法可以用于在复合信号中创建多个信号电平，以允许即使使用单一输入管脚，RCT的多事件检测电路也能够在事件之中进行区分。在图3的实施例中，选择电阻器来创建电压电平VDD、VDD/2和VSS。在其他实施例中，一个或多个电容器可以用于对事件信号中的一个或多个进行调制。通过使用电容器，通过具有不同时间常数的不同R-C电路来产生每个事件信号。然后可以基于检测到的信号沿的倾斜来区分不同的事件。在又一实施例中，利用按压按钮作为事件开关，不同的按压按钮的去抖动特性可以用于在事件之中进行区分。例如，可以选择去抖动周期或频率，使得可以区分信号。选择可以简单地包括使用高分级按压按钮开关和低分级按压按钮开关，从而提供显著的区别。本领域技术人员基于本发明将理解对信号进行区分的其他适合方法。此外，本领域技术人员将认识到，可以集成和区分多于两个的事件信号。

作为概述，使用根据本发明的方法和电路执行的各个步骤包括以下操作。通过对彼此相关的事件信号之一进行调制来区分与至少两个不同事件相关联的事件信号。将事件信号耦合到RTC的相同输入端口中作为复合信号，该复合信号具有基于事件开关状态的不同信号电平(或其他信号特性)。RTC上的输入电平检测电路然后用于在各种可能的信号电平之间进行区分，从而区分与来自一个事件相关联的信号和与另一事件相关联的信号。如果检测到事件信号，可以标记事件类型，记录时间戳。在不存在任何事件信号的情况下，继续监控进行。

Claims

1.一种多事件检测电路(220、230)，包括：

RTC集成电路芯片(250、350)，具有接收指示事件的输入信号(240)的输入端口(252、352)，并具有多输入电平检测电路；

第一事件开关(222、322)；

第二事件开关(224、324)；以及

接口电路(340)，将来自第一事件开关的第一事件信号耦合至输入端口，并且将来自第二事件开关的第二事件信号耦合至输入端口，多输入电平检测电路区分第一事件信号与第二事件信号，并且RTC集成电路芯片记录第一事件信号的第一时间戳并响应于第一事件信号，以及记录第二事件信号的第二时间戳并响应于第二事件信号。

2.根据权利要求1所述的电路，还包括：外壳(110)，容纳多事件检测电路，其中，第一事件开关用于指示外壳已经被打开。

3.根据权利要求1所述的电路，还包括：外壳(110)，容纳多事件检测电路，其中第一事件开关用于指示电路已经暴露。

4.根据权利要求1所述的电路，还包括：具有第一和第二盖(112、114)的外壳(110)，以容纳多事件检测电路，其中，第一事件信号指示第一盖已经被打开，其中，第二事件信号指示第二盖已经被打开。

5.根据权利要求1所述的电路，其中，多输入电平检测电路通过电压电平区分第一事件信号与第二事件信号。

6.根据权利要求1所述的电路，其中，第一事件开关和第二事件开关是按压按钮开关。

7.根据权利要求6所述的电路，其中，多输入级检测电路通过按压按钮开关去抖动次数或频率的差异来区分第一事件信号与第二事件信号。

8.根据权利要求1所述的电路，其中，多输入电平检测电路通过信号沿特性来区分第一事件信号与第二事件信号。

9.根据权利要求1所述的电路，其中，第一事件信号和第二事件信号指示不同的篡改尝试。

10.根据权利要求1所述的电路，其中，第一事件开关和第二事件开关由相同源电压供电，并且接口电路通过信号调制器(234)耦合第二事件信号。

11.根据权利要求10所述的电路，其中，信号调制器是电阻器。

12.根据权利要求10所述的电路，其中，信号调制器是电容器。

13.根据权利要求1所述的电路，其中，多输入电平检测电路包括：被施偏压的第一比较器(258A)，用于检测第一事件信号和第二事件信号之一或这二者；以及被施偏压的第二比较器(358B)，用于仅检测第一事件信号。

14.一种多事件检测电路(220、320)，包括：

RTC集成电路芯片(250、350)，具有接收指示事件的输入信号(240)的输入端口(252、352)，以及具有多输入电平检测电路；

装置(222、322)，用于在发生第一事件时提供第一事件信号；

装置(224、324)，用于在发生第二事件时提供第二事件信号；以及

装置(340)，用于将第一事件信号和第二事件信号耦合至RTC集成电路芯片的输入端口，RTC集成电路芯片包括：用于提供区分第一事件信号与第二事件信号的装置，以及用于记录第一事件信号的第一时间戳并响应于第一事件信号以及记录第二事件信号的第二时间戳并响应于第二事件信号的装置。

15.一种区分多事件和对多事件进行时间标记的方法，包括：

对与指示第二事件(224、324)的第二事件信号相关的指示第一事件(222、322)的第一事件信号进行调制(234)；

将第一事件信号和第二事件信号耦合到RTC集成电路芯片(250、350)的输入端口(252、352)中，所述RTC集成电路芯片(250、350)包括多输入电平检测电路；

使用多输入电平检测电路来区分第一事件信号与第二事件信号；以及

记录第一事件信号的第一时间戳并响应于第一事件信号，以及记录第二事件信号的第二时间戳并响应于第二事件信号。

16.根据权利要求15的方法，其中，记录步骤还包括：在RCT集成电路芯片的中断端口(262)上产生中断。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，对与第二事件信号有关的第一事件信号进行调制包括：调制电压电平。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，第一事件包括：接合第一按压按钮开关，以及第二事件包括接合第二按压按钮开关。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，对与第二事件信号相关的第一事件信号进行调制包括：选择具有不同于第二按压按钮开关的去抖动特性的第一按压按钮开关。

20.根据权利要求15所述的方法，其中，对与第二事件信号相关的第一事件信号进行调制包括：对信号沿特性进行调制。

21.一种电子设备(100)，包括：

外壳(110)，包括第一盖(112)和第二盖(114)；以及

篡改事件检测电路(220、230)，包括：

与第一盖相关联的第一篡改事件开关(222、322)，产生指示利用第一盖进行篡改的第一篡改信号；

与第二盖相关联的第二篡改事件开关(224、324)，产生指示利用第二盖进行篡改的第二篡改信号；

RTC集成电路芯片(250、350)，具有耦合至多输入电平检测电路的输入端口(252、352)；以及

接口电路(340)，将第一篡改信号和第二篡改信号耦合至输入端口，多输入电平检测电路区分第一篡改信号与第二篡改信号，并且RTC集成电路芯片记录第一篡改信号的第一时间戳并响应于第一篡改信号，以及记录第二篡改信号的第二时间戳并响应于第二篡改信号。

22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述设备是移动电子设备。

23.根据权利要求22所述的设备，还包括：与第一盖相对应的电池盖，以及与第二盖相对应的显示器。

24.根据权利要求21所述的设备，其中，所述设备是基于CPU的设备。

25.一种多事件篡改检测电路(220、320)，包括：

RTC集成电路芯片(250、350)，具有接收指示篡改事件的输入信号(240)的输入端口(252、352)，以及具有多输入电平检测电路；

第一篡改事件开关(222、232)，用于产生指示第一篡改事件状态的第一篡改信号；

第二篡改事件开关(224、324)，用于产生指示第二篡改事件状态的第二篡改信号；以及

接口电路(340)，将第一篡改事件开关直接耦合至输入端口，并且将第二篡改事件开关通过电阻器耦合至输入端口，

其中，多输入电平检测电路包括：被施偏压的第一比较器(358A)，用于检测第一篡改事件状态和第二篡改事件状态；以及被施偏压的第二比较器(358B)，用于仅检测第一篡改事件状态。