CN107765752A - 具备侦测功能的电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具备侦测功能的电源系统，其包括一电源、一电源准位侦测器，以及一电源浮动侦测器。电源包括多个电压源以供应电力系统的多个电压域内的运作。电源准位侦测器用来监控每一电压域内供应电压的准位，而电源浮动侦测器用来监控每一电压域内是否出现浮动电压。因此，本发明能确保电源系统的稳定运作且避免恶意攻击。

Description

具备侦测功能的电源系统
技术领域
本发明涉及一种具备侦测功能的电源系统，尤其涉及一种具备侦测功能以确保稳定和避免恶意攻击的电源系统。
背景技术
在许多集成电路中，核心逻辑、模拟电路、输入输出接口和其它组件等不同电路区块通常会根据不同电压准位来运作。根据采用的晶体管技术和电路设计，每一电路区块可能会有不同的电源准位、高驱动电压准位，和电压准位最大限值。举例来说，最新的微处理器芯片可包括在第一电压域(voltage domain)内运作的核心逻辑，其可和在第二电压域内运作的输入输出电路进行互动。针对每一电压域会设定一额定操作范围，以确保所有相关的电路区块都能稳定运作。
当集成电路用来实作一安全系统时，需引进许多安全认证措施以避免未经授权的存取，及/或避免安全系统内存数据遭骇。恶意攻击(glitch attack)是指施加于系统内信号线或电压线的瞬时扰动，其目的是为了强迫系统内的硬件进入非法状态以跳过安全认证措施，或是为了让系统内的处理器跳过主要指令。
为了让集成电路内所有电路区块都能稳定运作且侦测恶意攻击，电压侦测器可用来监控每一电压域的准位。如此一来，当特定电压域内的供应电压因故超出其额定操作范围时，可启动一电路区块以重新启动系统运作或重设电源。因此，需要一种能确保稳定运作且能侦测恶意攻击的具备侦测功能的电源系统。
发明内容
鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种具备侦测功能的电源系统，进而确保系统的稳定运作且侦测恶意攻击。
为达到上述目的，本发明公开一种具备侦测功能的电源系统，其包括一电源、一电源准位侦测器、一电源浮动侦测器，以及一控制器。所述电源其包括一第一电压源以供应所述电力系统的一第一电压域内的运作，以及一第二电压源以供应所述电力系统的一第二电压域内的运作。所述电源准位侦测器包括一第一电压准位侦测器，用来判断所述第一电压源供应的电压是否在相关于所述第一电压域的一第一额定操作范围内；以及一第二电压准位侦测器，用来判断所述第二电压源供应的电压是否在相关于所述第二电压域的一第二额定操作范围内。所述电源浮动侦测器包括一第一电压浮动侦测器，用来判断所述第二电压源供应的电压是否为浮动。所述控制器用来根据一准位信号和一浮动信号来输出一电源状态信号，其中当所述第一电压源供应的电压超出所述第一额定操作范围、当所述第二电压源供应的电压超出所述第二额定操作范围、当所述第一电压源供应的电压为浮动，或当所述第二电压源供应的电压为浮动时，所述电源状态信号在一第一准位，以及当所述第一电压源供应的电压在所述第一额定操作范围内、当所述第二电压源供应的电压在所述第二额定操作范围内、当所述第一电压源供应的电压并非浮动，以及当所述第二电压源供应的电压并非浮动时，所述电源状态信号在一第二准位。
附图说明
图1为本发明实施例中一种具备侦测功能的电源系统的功能方块图。
图2为本发明实施例中电源准位侦测器实作方式的示意图。
图3为本发明实施例中电源准位侦测器运作方式的示意图。
图4为本发明其它实施例中电源准位侦测器的第二电压准位侦测器和电压转换器的实作方式的示意图。
图5为本发明实施例中电源浮动侦测器实作方式的示意图。
图6为本发明其它实施例中电源浮动侦测器实作方式的示意图。
其中，附图标记说明如下：
10 电源系统
21～24、242 比较器
32、34 反向器
61～68 反向阶段
100 电源
200 电源准位侦测器
210、220 电压准位侦测器
230、330 逻辑电路
240 参考电压产生器
244 分压电路
246 晶体管
250 电压转换器
300 电源浮动侦测器
310、320 电压浮动侦测器
350 电位转换器
360 反向单元
370 逻辑电路
400 控制器
VS1～VSN 电压源
RFT1、RFT2、R1～R8 电阻
具体实施方式
图1为本发明实施例中一种具备侦测功能的电源系统10的功能方块图。电源系统10包括一电源100、一电源准位侦测器200、一电源浮动侦测器300，以及一控制器400。
在本发明中，电源100可包括多个电压源VS1～VSN(N为大于1的整数)，用来供应电源系统10中多个电压域VDD1～VDDN的运作。在一实施例中，电压源VS1～VSN中每一电压源可为独立装置。在另一实施例中，电压源VS1～VSN中至少一电压源为独立装置，其输出可由另一电压源中的一电压转换器转换成符合另一电压域需求的电压准位。然而，电源系统10中电压域的数目和电源100的实施方式并不限定本发明的范畴。
电源准位侦测器200用来监控电源100中每一电压源所供应电压的准位，进而输出相对应的一准位信号PLDET。电源浮动侦测器300用来监控相关于电压源VS1～VSN的电压域VDD1～VDDN中的浮动电压(floating voltage)，进而输出相对应的一浮动信号PVDDFT。控制器400可根据准位信号PLDET和浮动信号PVDDFT来输出一电源状态信号SR。电源准位侦测器200、电源浮动侦测器300和控制器400的运作在说明书后续内容中将有详细说明。
图2为本发明实施例中电源准位侦测器200实作方式的示意图。在本发明中，电源准位侦测器200可包括一参考电压产生器、一电压转换器、一逻辑电路，以及N个电压准位侦测器。为了说明目的，图2显示了N＝2时的实施例，其中电源准位侦测器200包括一第一电压准位侦测器210、一第二电压准位侦测器220、一逻辑电路230、一参考电压产生器240，以及一电压转换器250。也就是说，图2所示的实施例包括两个电压域VDD1和VDD2，其中电压域VDD1由图1中的电压源VS1来供应，而电压域VDD2由图1中的电压源VS2来供应。然而，电源系统10中电压域的数目并不限定本发明的范畴。
在本发明中，参考电压产生器240可针对电压域VDD1～VDDN来产生多个参考电压VREF1～VREFM(M＝2N)。参考电压产生器240可实作成一低压降稳压器(low-dropoutregulator)，其包括一比较器242、一分压电路244，以及一晶体管246。分压电路244可包括彼此串联的多个电阻R1～R5，用来将晶体管246的输出电流转换成相对应的多个参考电压VREF1～VREFM。根据一带差电压VBG和相关于晶体管246输出电流的一回授电压VFB之间的差值，比较器242可输出相对应的一闸极控制信号。当回授电压VFB低于带差电压VBG时，晶体管246的闸极会被拉更低，进而导通更多电流以增加参考电压VREF1～VREFM的值。当回授电压VFB高于带差电压VBG时，晶体管246的闸极会被拉更高，进而导通较少电流以降低参考电压VREF1～VREFM的值。然而，参考电压产生器240的实施方式并不限定本发明的范畴。
在本发明中，参考电压产生器240中电阻数目和电阻值相关于电源系统10中电压域的数目以及每一电压域的额定操作范围。如前所述为了说明目的，图2所显示的电源系统10包括两个电压域VDD1和VDD2(N＝2和M＝4)，其中VDD2>VDD1。在此种情况下，本发明会决定电阻R1～R5的值以使VREF4>VREF3>VREF2>VREF1。更精确地说，参考电压VREF4是用来判断在第二电压域VDD2内的供应电源是否超出第二电压域VDD2的额定操作范围的上限值，参考电压VREF3是用来判断在第二电压域VDD2内的供应电源是否低于第二电压域VDD2的额定操作范围的下限值，参考电压VREF2是用来判断在第一电压域VDD1内的供应电源是否超出第一电压域VDD1的额定操作范围的上限值，参考电压VREF1是用来判断在第一电压域VDD1内的供应电源是否低于第一电压域VDD1的额定操作范围的下限值。然而，参考电压产生器240中电阻数目和电阻值并不限定本发明的范畴。
在本发明中，每一电压准位侦测器的结构相关于电源系统10中电压域的数目。如前所述为了说明目的，图2所显示的电源系统10包括两个电压域VDD1和VDD2(N＝2和M＝4)，其中VDD2>VDD1。在此种情况下，第一电压准位侦测器210包括两比较器21和22，而第二电压准位侦测器220包括两比较器23和24。比较器21的负输入端和比较器22的正输入端皆耦接以接收相关于电压域VDD1的电压V1。比较器23的负输入端和比较器24的正输入端皆耦接以接收相关于电压域VDD2的电压V2。比较器21的正输入端、比较器22的负输入端、比较器23的正输入端和比较器24的负输入端分别耦接以接收参考电压VREF1～VREF4。比较器21～24可分别产生控制信号S1～S4，并根据电压V1和V2的值来开关信号S1～S4的准位。
在图2所示的实施例中，当相关于电压域VDD1的电压V1并未超过参考电压VREF1时(亦即在第一电压域VDD1内的供应电源低于其额定操作范围的下限值)，比较器21会输出逻辑1的控制信号S1。当相关于电压域VDD1的电压V1超过参考电压VREF1时(亦即在第一电压域VDD1内供应的电源维持在其额定操作范围的下限值之上)，比较器21会输出逻辑0的控制信号S1。
在图2所示的实施例中，当相关于电压域VDD1的电压V1超过参考电压VREF2时(亦即在第一电压域VDD1内的供应电源高于其额定操作范围的上限值)，比较器22会输出逻辑1的控制信号S2。当相关于电压域VDD1的电压V1并未超过参考电压VREF2时(亦即在第一电压域VDD1内的供应电源维持在其额定操作范围的上限值之下)，比较器22会输出逻辑0的控制信号S2。
在图2所示的实施例中，当相关于电压域VDD2的电压V2并未超过参考电压VREF3时(亦即在第二电压域VDD2内的供应电源低于其额定操作范围的下限值)，比较器23会输出逻辑1的控制信号S3。当相关于电压域VDD2的电压V2超过参考电压VREF3时(亦即在第二电压域VDD2内的供应电源维持在其额定操作范围的下限值之上)，比较器23会输出逻辑0的控制信号S3。
在图2所示的实施例中，当相关于电压域VDD2的电压V2超过参考电压VREF4时(亦即在第二电压域VDD2内的供应电源高于其额定操作范围的上限值)，比较器24会输出逻辑1的控制信号S4。当相关于电压域VDD2的电压V2并未超过参考电压VREF4时(亦即在第二电压域VDD2内的供应电源维持在其额定操作范围的上限值之下)，比较器24会输出逻辑0的控制信号S4。
逻辑电路230可产生准位信号PLDET，并根据控制信号S1～S4来切换准位信号PLDET的极性。在一实施例中，逻辑电路230可实作为一个四输入端的或非门(NOR gate)，其在控制信号S1～S4都在逻辑0准位时会输出逻辑1的准位信号PLDET，且在控制信号S1～S4其中任一在逻辑1准位时会输出逻辑0的准位信号PLDET。换句话说，逻辑1的准位信号PLDET代表在所有电压域内的供应电源都在其各自的额定操作范围内，而逻辑0的准位信号PLDET代表在至少一个电压域内的供应电源超出其额定操作范围。然而，逻辑电路230的实施方式并不限定本发明的范畴。
在图2所示的实施例中，参考电压产生器240和比较器21～24都在电压域VDD2内运作。电压转换器250可将电压源VS2供应的电源转换成电压V2，而电压V1可由电压源VS1直接供应。因此，透过分压电压域VDD2所产生的参考电压VREF3和VREF4，第二电压准位侦测器220可侦测电压V2的准位。然而，取得相关每一电压域的电压的方式并不限定本发明的范畴。
如前所述为了说明目的，图2所显示的电源准位侦测器200包括两个电压域VDD1和VDD2(N＝2和M＝4)，其中第一电压准位侦测器210和第二电压准位侦测器220都在电压域VDD2内运作。在其它实施例中，电源准位侦测器200可包括N个电压域VDD1～VDDN(N>2)，其中多个电压转换器和N个电压准位侦测器可用来侦测相关于N个电压域VDD1～VDDN的N个电压V1～VN。只要电压V1～VN在相对应电压准位侦测器可正确运作的有效范围内(例如可透过相对应的电压转换器进行转换)，N个电压准位侦测器可在电压域VDD1～VDDN中任一电压域内运作。然而，电源准位侦测器200所运作的电压域并不限定本发明的范畴。
如前所述为了说明目的，图2所显示的电源准位侦测器200包括两个电压域VDD1和VDD2(N＝2和M＝4)，其中逻辑电路230可实作为一个四输入端的或非门，其可输出在电压域VDD2内的准位信号PLDET。在其它实施例中，电源准位侦测器200可包括N个电压域VDD1～VDDN(N>2)，其中逻辑电路230可实作为一个2N输入端的或非门。此外，逻辑电路230也可输出在电压域VDD1内的准位信号PLDET，其中电压域VDD1通常为电源系统10中的核心电源。然而，逻辑电路230的结构并不限定本发明的范畴。
图3为本发明实施例中电源准位侦测器200运作方式的示意图。参考电压产生器240中的电阻R1～R5其值可决定成使得VREF1＝(1-A％)*V1，VREF2＝(1+B％)*V1，VREF31＝(1-C％)*V2，且VREF4＝(1+D％)*V2，其中A、B、C、D为小于100的正整数。为了说明目的，假设电压域VDD1的额定电压为0.9V，电压域VDD2的额定电压为3.3V，电压转换器250的转换率为0.5，且A＝B＝C＝D＝20。在这种情况下，电压V1的值为0.9V，电压V2的值为1.65V，参考电压VREF1的值为0.72V，参考电压VREF2的值为1.08V，参考电压VREF3的值为1.32V，而参考电压VREF4的值为1.98V。因此，只要电压域VDD1内的供应电压其值在其额定操作范围内(低于上限值VREF2且高于下限值VREF1)且电压域VDD2内的供应电压其值在其额定操作范围内(低于上限值2*VREF4且高于下限值2*VREF3)，逻辑电路230会产生逻辑1的准位信号PLDET。若在电压域VDD1和VDD2内其中任一的供应电压其值超出额定操作范围，逻辑电路230会产生逻辑0的准位信号PLDET。
图4为本发明其它实施例中电源准位侦测器200的第二电压准位侦测器220和电压转换器250的实作方式的示意图。在图4所示的实施例中，第二电压准位侦测器220在电压域VDD1内运作，而电压转换器250在电压域VDD2内运作。电压转换器250实作成包括多个串接电阻R6～R8的分压电路，以将电压域VDD2内供应的电压转换成一电压VH和一电压VL，其中电压VH和电压VL的值是在第二电压准位侦测器220可正确运作的有效范围内。
第二电压准位侦测器220包括两比较器23和24。比较器24的负输入端和比较器23的正输入端皆耦接以接收相关于电压域VDD1内的供应电压，比较器23的负输入端耦接以接收相关于电压域VDD2的电压VH，而比较器24的正输入端耦接以接收相关于电压域VDD2的电压VL。比较器23和24可产生控制信号S3～S4，并根据电压VDD1、VL和VH的值来开关信号S3～S4的极性。
在图4所示的实施例中，当相关于电压域VDD2的电压VH超过电压域VDD1内的供应电压时(亦即在第二电压域VDD2内的供应电源维持在其额定操作范围的下限值之上)，比较器23会输出逻辑0的控制信号S3；当相关于电压域VDD2的电压VH并未超过电压域VDD1内的供应电压时(亦即在第二电压域VDD2内供应的电源低于其额定操作范围的下限值)，比较器23会输出逻辑1的控制信号S3。当相关于电压域VDD2的电压VL未超过电压域VDD1内的供应电压时(亦即在第二电压域VDD2内供应的电源维持在其额定操作范围的上限值之下)，比较器24会输出逻辑0的控制信号S4；当相关于电压域VDD2的电压VL超过电压域VDD1内的供应电压时(亦即在第二电压域VDD2内供应的电源高于其额定操作范围的上限值)，比较器24会输出逻辑1的控制信号S4。
图5为本发明实施例中电源浮动侦测器300实作方式的示意图。在本发明中，电源浮动侦测器300可包括一逻辑电路330和以及N个电压浮动侦测器以分别侦测电源系统10中N个电压域内的浮动电压。为了说明目的，图5显示了N＝2时的实施例，其中电源浮动侦测器300包括一第一电压浮动侦测器310和一第二电压浮动侦测器320。第一电压浮动侦测器310可侦测电压域VDD1内的浮动电压，其包括一个或多个反向器32，彼此串联耦接于一输入端和一输出端之间。第二电压浮动侦测器320可侦测电压域VDD2内的浮动电压，其包括一个或多个反向器34，彼此串联耦接于一输入端和一输出端之间，其中VDD2>VDD1。然而，电源系统10中电压域的数目并不限定本发明的范畴。
在本发明中，第一电压浮动侦测器310中反向器32的数量相关于电压域VDD1和VDD2内的供应电源，且可为任何正整数。同理，第二电压浮动侦测器320中反向器34的数量相关于电压域VDD1和VDD2内的供应电源，且可为任何正整数。为了说明目的，图5显示了每一电压浮动侦测器各包括3个反向器的实施例。然而，第一电压浮动侦测器310和第二电压浮动侦测器320的结构并不限定本发明的范畴。
在一实施例中，每一反向器32和34可各包括一互补金氧半(complimentarymetal-oxide-semiconductor,CMOS)晶体管对，亦即各包括设置成一互补对称组态的一N型金氧半(N-type metal-oxide-semiconductor,NMOS)晶体管和一P型(P-type metal-oxide-semiconductor,PMOS)晶体管。第一电压浮动侦测器310中的晶体管可在电压域VDD2内运作，而第二电压浮动侦测器320中的晶体管可在电压域VDD1内运作。第一电压浮动侦测器310中每一晶体管的宽长比(width/length ratio)可决定成使得NMOS晶体管的驱动能力高于PMOS晶体管的驱动能力。然而，第一电压浮动侦测器310和第二电压浮动侦测器320的结构并不限定本发明的范畴。
在图5所示的实施例中，电源浮动侦测器300可另包括一电压转换器340，用来将电压源VS2供应的电源转换成电压V2，而电压V1可由电压源VS1直接供应。然而，取得相关每一电压域的电压的方式并不限定本发明的范畴。
在图5所示的实施例中，第一电压浮动侦测器310的输入端耦接以接收相关于电压域VDD1的电压V1，且透过一电阻RF1耦接至接地端。当电压域VDD1内的供应电压并未浮动时，第一电压浮动侦测器310的输入端会被拉高，进而在输出端产生一逻辑0的控制信号SFT1；当电压域VDD1内的供应电压因故变成浮动时，第一电压浮动侦测器310的输入端会被拉低，进而在输出端产生一逻辑1的控制信号SFT1。
在图5所示的实施例中，第二电压浮动侦测器320的输入端耦接以接收相关于电压域VDD2的电压V2，且透过一电阻RF2耦接至接地端。当电压域VDD2内的供应电压并未浮动时，第二电压浮动侦测器320的输入端会被拉高，进而在输出端产生一逻辑0的控制信号SFT2；当电压域VDD2内的供应电压因故变成浮动时，第二电压浮动侦测器320的输入端会被拉低，进而在输出端产生一逻辑1的控制信号SFT2。
逻辑电路330可产生浮动信号PVDDFT，并根据控制信号SFT1～SFT2来切换准位信号PVDDFT的极性。在一实施例中，逻辑电路330可实作为一个二输入端的或非门，其在控制信号SFT1～SFT2都在逻辑0准位时会输出逻辑1的浮动信号PVDDFT，且在控制信号SFT1～SFT2其中任一在逻辑1准位时会输出逻辑0的浮动信号PVDDFT。换句话说，逻辑1的浮动信号PVDDFT代表在所有电压域内的供应电源皆未浮动，而逻辑0的浮动信号PVDDFT代表在至少一个电压域内的供应电源变成浮动。
如前所述为了说明目的，图5所显示的电源浮动侦测器300包括两个电压域VDD1和VDD2，其中在电压域VDD2内运作的第一电压浮动侦测器310可侦测电压域VDD1内的浮动电压，而在电压域VDD1内运作的第二电压浮动侦测器320可侦测电压域VDD2内的浮动电压。在其它实施例中，电源浮动侦测器300可包括N个电压域VDD1～VDDN(N>2)，其中多个电压转换器和N个电压浮动侦测器可用来侦测相关于N个电压域VDD1～VDDN内的浮动电压。只要电压V1～VN在相对应电压浮动侦测器可正确运作的有效范围内(例如可透过相对应的电压转换器进行转换)，N个电压浮动侦测器可在电压域VDD1～VDDN中任一电压域内运作。然而，电源浮动侦测器300所运作的电压域并不限定本发明的范畴。
如前所述为了说明目的，图5所显示的电源浮动侦测器300包括两个电压域VDD1和VDD2，其中逻辑电路330可实作为一个二输入端的或非门。在其它实施例中，电源浮动侦测器300可包括N个电压域VDD1～VDDN(N>2)，其中逻辑电路330可实作为一个N输入端的或非门。然而，逻辑电路330的结构并不限定本发明的范畴。
图6为本发明其它实施例中电源浮动侦测器300的第二电压浮动侦测器320的实作方式的示意图。在此实施例中，第二电压浮动侦测器320包括一电位转换器(levelshifter)350、一反向单元360，以及一逻辑电路370。反向单元360包括相关于电位转换器350的输入数据的多个反向阶段。为了说明目的，图6显示了N＝2时的实施例，其中电源系统10包括两个电压域VDD1和VDD2，且反向单元360包括8个反向阶段61～68。然而，反向单元360的结构并不限定本发明的范畴。
在图6所示的实施例中，第二电压浮动侦测器320的输入端耦接以接收一输入数据，所述输入数据可由电源系统10中在电压域VDD1内运作的电路50来产生。举例来说，电路50可为电源系统10的内存电路中一感测放大器(sensing amplifier)，而输入数据可为8位数据PDOUT<7:0>。反向单元360中每一反向阶段可各包括M个反向器(M为0或一正奇数)，用来切换输入数据PDOUT<7:0>的状态以输出相对应的8位数据PD<7:0>。
逻辑电路370可产生控制信号SFT2，并根据数据PD<7:0>和资料PDOUT<7:0>来开关信号SFT2的极性。若在电压域VDD2内出现浮动电压，数据PD<7:0>中每一位的值将不会完全符合数据PDOUT<7:0>中相对应位的值。
在一实施例中，逻辑电路370可实作为8个二输入端的互斥或门(XOR gate)，用来比较数据PD<7:0>中每一位和数据PDOUT<7:0>中相对应位的状态，进而输出相对应的控制信号SFT2。更详细地说，唯有在PD<7>＝PDOUT<7>、PD<6>＝PDOUT<6>、PD<5>＝PDOUT<5>、PD<4>＝PDOUT<4>、PD<3>＝PDOUT<3>、PD<2>＝PDOUT<2>、PD<1>＝PDOUT<1>和PD<0>＝PDOUT<0>的条件皆成立时，逻辑电路370才会输出逻辑0的控制信号SFT2。若上述任一条件不成立，逻辑电路370会输出逻辑1的控制信号SFT2。换句话说，逻辑0的控制信号SFT2代表在电压域VDD2内的供应电源未浮动，而逻辑1的控制信号SFT2代表在电压域VDD2内的供应电源变成浮动。
如前所述为了说明目的，图6所显示的电源浮动侦测器300包括两个电压域VDD1和VDD2，以侦测电压域VDD2内的浮动电压。在其它实施例中，电源浮动侦测器300可包括N个电压域VDD1～VDDN(N>2)。在此种情况下，电位转换器350可将输入数据PDOUT<N-1:0>中每一位分别转换至N个电压域VDD1～VDDN的准位。举例来说，输入数据PDOUT<N-1:0>的第一位PDOUT<0>可被转换至电压域VDD2的准位，进而成为资料OUT<N-1:0>的第一位OUT<0>；输入数据PDOUT<N-1:0>的第二位PDOUT<1>可被转换至电压域VDD3的准位，进而成为资料OUT<N-1:0>的第二位OUT<1>；…；输入数据PDOUT<N-1:0>的第N位PDOUT<N-1>可被转换至电压域VDDN的准位，进而成为资料OUT<N-1:0>的第N位OUT<N-1>。
在一实施例中，图1所示的控制器400可实作为1个二输入端的与门(AND gate)，其在准位信号PLDET和浮动信号PVDDFT都在逻辑1准位时会输出逻辑1的电源状态信号SR，且在准位信号PLDET和浮动信号PVDDFT其中的一在逻辑0准位时会输出逻辑0的电源状态信号SR。换句话说，逻辑1的电源状态信号SR代表在所有电压域内的供应电源都在其各自的额定操作范围内且并非浮动，而逻辑0的电源状态信号SR代表在至少一个电压域内的供应电源超出其额定操作范围或为浮动。当电源状态信号SR的状态显示可能发生电压飘移或恶意攻击时，本发明可启动一电路区块以重新启动系统运作或重设电源100。
在一实施例中，控制器400、逻辑电路220、逻辑电路330和逻辑电路370可分别实作成独立电路。在另一实施例中，逻辑电路220、逻辑电路330和逻辑电路370可整合至控制器400中。然而，控制器400、逻辑电路220、逻辑电路330和逻辑电路370的实作方式并不限定本发明的范畴。
本发明提供具备侦测功能和多个电压域的电源系统，可透过电源准位侦测器来监控每一电压域内供应电压的准位，并透过电源浮动侦测器来监控每一电压域内是否出现浮动电压。如此一来，当任一电压域内的供应电源超出其额定操作范围内或变为浮动时，本发明可启动一电路区块以重新启动系统运作或重设电源。当电源系统因恶意攻击而出现瞬时扰动时，本发明可启动一电路区块以重新启动系统运作或重设电源，以阻止系统内的硬件被强迫进入非法状态。因此，本发明的电源系统可确保稳定运作且能侦测恶意攻击。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种具备侦测功能的电源系统，其特征在于，包括：
一电源，其包括：
一第一电压源，用来供应所述电力系统的一第一电压域内的运作；
一第二电压源，用来供应所述电力系统的一第二电压域内的运作；
一电源准位侦测器，其包括：
一第一电压准位侦测器，用来判断所述第一电压源供应的电压是否在相关于所述第一电压域的一第一额定操作范围内；以及
一第二电压准位侦测器，用来判断所述第二电压源供应的电压是否在相关于所述第二电压域的一第二额定操作范围内；
一电源浮动侦测器，其包括：
一第一电压浮动侦测器，用来判断所述第二电压源供应的电压是否为浮动；以及
一控制器，用来根据一准位信号和一浮动信号来输出一电源状态信号，其中：
当所述第一电压源供应的电压超出所述第一额定操作范围、当所述第二电压源供应的电压超出所述第二额定操作范围、当所述第一电压源供应的电压为浮动，或当所述第二电压源供应的电压为浮动时，所述电源状态信号在一第一准位；以及
当所述第一电压源供应的电压在所述第一额定操作范围内、当所述第二电压源供应的电压在所述第二额定操作范围内、当所述第一电压源供应的电压并非浮动，以及当所述第二电压源供应的电压并非浮动时，所述电源状态信号在一第二准位。
2.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于：
所述第一电压准位侦测器包括：
一第一比较器，其包括：
一正输入端，耦接以接收相关于所述第一额定操作范围的下限值的一第一参考电压；
一负输入端，耦接以接收相关于所述第一电压源供应的电压的一第一电压；以及
一输出端，用来根据所述第一参考电压和所述第一电压的关系来输出一第一控制信号；以及
一第二比较器，其包括：
一正输入端，耦接以接收所述第一电压；
一负输入端，耦接以接收相关于所述第一额定操作范围的上限值的一第二参考电压；以及
一输出端，用来根据所述第二参考电压和所述第一电压的关系来输出一第二控制信号；且
所述第二电压准位侦测器包括：
一第三比较器，其包括：
一正输入端，耦接以接收相关于所述第二额定操作范围的下限值的一第三参考电压；
一负输入端，耦接以接收相关于所述第二电压源供应的电压的一第二电压；以及
一输出端，用来根据所述第三参考电压和所述第二电压的关系来输出一第三控制信号；以及
一第四比较器，其包括：
一正输入端，耦接以接收所述第二电压；
一负输入端，耦接以接收相关于所述第二额定操作范围的上限值的一第四参考电压；以及
一输出端，用来根据所述第四参考电压和所述第二电压的关系来输出一第四控制信号。
3.如权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述电源准位侦测器另包括：
一参考电压产生器，用产生所述第一参考电压、所述第二参考电压、所述第三参考电压，以及所述第四参考电压；以及一逻辑电路，用产生所述准位信号，并根据所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号，以及所述第四控制信号来切换所述准位信号的极性。
4.如权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器和所述第四比较器是在所述第二电压域内运作。
5.如权利要求2所述的电源系统，其特征在于，另包括：
一电压转换器，用来将所述第二电压源供应的电压转换为所述第二电压，其中所述第二电压源供应的电压大于所述第一电压源供应的电压。
6.如权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述电源浮动侦测器另包括：
一第二电压浮动侦测器，用来判断所述第一电压源供应的电压是否为浮动。
7.如权利要求6所述的电源系统，其特征在于：
所述第一电压浮动侦测器包括：
一输入端，耦接以接收相关于所述第一电压源供应的电压的一第一电压，以及透过一第一电阻耦接至一接地端；
一输出端，用来根据所述第一电压源供应的电压的准位来输出一第五控制信号；以及
一个或多个第一反向器，彼此串联耦接于所述第一电压浮动侦测器的所述输入端和所述第一电压浮动侦测器的所述输出端之间；
所述第二电压浮动侦测器包括：
一输入端，耦接以接收相关于所述第二电压源供应的电压的一第二电压，以及透过一第二电阻耦接至所述接地端；
一输出端，用来根据所述第二电压源供应的电压的准位来输出一第六控制信号；以及
一个或多个第二反向器，彼此串联耦接于所述第二电压浮动侦测器的所述输入端和所述第二电压浮动侦测器的所述输出端之间；且
所述电源浮动侦测器另包括一逻辑电路，用产生所述浮动信号，并根据所述第五控制信号和所述第六控制信号来切换所述浮动信号的极性。
8.如权利要求7所述的电源系统，其特征在于，所述一个或多个第一反向器是在所述第二电压域内运作，且所述一个或多个第二反向器是在所述第一电压域内运作。
9.如权利要求7所述的电源系统，其特征在于，另包括：
一电压转换器，用来将所述第二电压源供应的电压转换为所述第二电压，其中所述第二电压源供应的电压大于所述第一电压源供应的电压。
10.如权利要求7所述的电源系统，其特征在于：
每一第一反向器包括设置成一互补对称组态的至少一N型晶体管和至少一P型晶体管；以及
所述至少一N型晶体管的宽长比和所述至少一P型晶体管的宽长比是由所述第一电压和所述第二电压的值来决定。
11.如权利要求10所述的电源系统，其特征在于，所述至少一N型晶体管的驱动能力高于所述至少一P型晶体管的驱动能力。
12.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述第一电压浮动侦测器包括：
一电位转换器，用来将从在所述第一电压域内运作的一电路接收到的一第一数据转换成所述第二电压域内的一第二资料；
一个或多个反向器，用来反转所述第二数据的状态以产生一第三数据；以及
一逻辑电路，用产生所述准位信号，并根据所述第一数据和所述第三数据来切换所述准位信号的极性。
13.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于：
所述第一电压准位侦测器另用来侦测所述第一电压源供应的电压是否遇到一第一瞬时扰动；且
所述第二电压准位侦测器另用来侦测所述第二电压源供应的电压是否遇到一第二瞬时扰动。
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