CN108334158A - 电路装置、实时时钟装置、电子设备、移动体和验证方法 - Google Patents

电路装置、实时时钟装置、电子设备、移动体和验证方法 Download PDF

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CN108334158A CN201711345405.9A CN201711345405A CN108334158A CN 108334158 A CN108334158 A CN 108334158A CN 201711345405 A CN201711345405 A CN 201711345405A CN 108334158 A CN108334158 A CN 108334158A
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Abstract

提供电路装置、实时时钟装置、电子设备、移动体和验证方法，能够确认从实时时钟装置读出的计时数据是否为不正当的计时数据。电路装置包含：振荡电路，其使用振荡器来生成振荡信号；计时部，其根据振荡信号，生成作为实时时钟信息的计时数据；验证用数据生成部，其根据振荡信号，生成用于验证计时数据的验证用数据；以及接口部，其输出计时数据和验证用数据。

Description

电路装置、实时时钟装置、电子设备、移动体和验证方法
技术领域
本发明涉及电路装置、实时时钟装置、电子设备、移动体和验证方法等。
背景技术
公知有如下的实时时钟装置：即使在系统的主电源处于断开的情况下，例如也可通过电池等备用电源进行动作而持续进行计时(现实时间的计测)。将由实时时钟装置生成的计时数据作为系统的当前时刻来使用，为了不使系统的当前时刻成为不正当的时刻，有时需要针对实时时钟装置的计时数据的不正当改写的对策。
例如在专利文献1中公开了如下的方法：在外部器件想要访问实时时钟装置时，外部器件将访问代码发送到实时时钟装置，实时时钟装置将访问代码与预期值进行对照，在访问代码与预期值一致的情况下，实时时钟装置允许访问，在不一致的情况下，实时时钟装置禁止访问。
或者，在专利文献2中公开了如下的方法：在电子设备接收标准电波来实施时刻校正时，对接收单元所输出的时刻信息和时钟单元的当前时刻进行比较对照，当该时刻信息与该当前时刻超过规定的时间差时，中止时刻校正的实施而防止不正当的时刻改写。
专利文献1：日本特开2010-225009号公报
专利文献2：日本特开2002-022863号公报
在包含实时时钟装置的系统中，存在想要确认从实时时钟装置读出的计时数据是否为不正当的计时数据的课题。
例如，在专利文献1中，在通信时进行基于访问代码对照的认证。并且，在专利文献2中，在进行时刻校正时，根据所接收的时刻信息与当前时刻的比较来决定是否进行时刻校正。在这些方法中，在从实时时钟装置读出计时数据时，无法判断该计时数据是否不正当。
发明内容
根据本发明的几种方式，能够提供可以确认从实时时钟装置读出的计时数据是否为不正当的计时数据的电路装置、实时时钟装置、电子设备、移动体和验证方法等。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的形态或方式来实现。
本发明的一个方式涉及电路装置，该电路装置包含：振荡电路，其使用振荡器来生成振荡信号；计时部，其根据所述振荡信号，生成作为实时时钟信息的计时数据；验证用数据生成部，其根据所述振荡信号，生成用于验证所述计时数据的验证用数据；以及接口部，其输出所述计时数据和所述验证用数据。
根据本发明的一个方式，根据来自振荡电路的振荡信号，生成计时数据和验证用数据。即，根据与计时数据相同的振荡信号，生成验证用数据。由此，例如能够生成与计时数据之间的差分不随时间变化的数据、或随时间的变化与计时数据相同的数据和随时间变化的数据之间的差分等，作为验证用数据。并且，通过使用这样的验证用数据，能够确认从实时时钟装置读出的计时数据是否为不正当的计时数据。
并且，在本发明的一个方式中，所述验证用数据生成部也可以限制或禁止经由所述接口部的写入访问。
这样，通过限制或禁止经由接口部向验证用数据生成部的写入访问，能够降低验证用数据被改写的可能性。由此，提高了由外部器件读出的验证用数据的可靠性，因此能够使用该验证用数据以较高的可靠性验证计时数据。
并且，在本发明的一个方式中，所述验证用数据生成部也可以具有计数器，该计数器对基于所述振荡信号的时钟信号进行计数，所述验证用数据基于所述计数器的计数值。
这样，通过输出基于计数器的计数值的验证用数据，外部器件能够验证计时数据。即，能够将计时数据转换成从基准时间起的经过时间(例如经过秒数等)。该经过时间和计数器的计数值是根据相同的振荡信号来计数的，所以将计时数据转换成经过时间后的值与计数值之间的差分被预期为不随时间变化。另一方面，在计时数据被不正当地改写的情况下，经过时间与计数器的计数值之间的差分会发生变化。外部器件通过检测该差分的变化，能够判断为可能进行了不正当的改写。
并且，在本发明的一个方式中，所述验证用数据生成部也可以输出所述计数值，作为所述验证用数据。
这样的话，外部器件对根据在初始化电路装置时等读出的计时数据和验证用数据计算出的差分、与根据在设定系统的时刻时(再次启动时)读出的计时数据和验证用数据计算出的差分进行比较，在不一致的情况下能够判断为可能进行了不正当的改写。
并且，在本发明的一个方式中，所述验证用数据生成部也可以输出将所述计时数据转换成从基准时间起的经过时间后的值、与所述计数器的计数值之间的差分，作为所述验证用数据。
这样的话，外部器件对在初始化电路装置时等读出的验证用数据、和在设定系统的时刻时(再次启动时)等读出的验证用数据进行比较，在不一致的情况下能够判断为进行了不正当的改写。
并且，在本发明的一个方式中，所述验证用数据生成部也可以具有第2计时部，该第2计时部根据所述振荡信号，生成第2计时数据，所述验证用数据基于所述第2计时数据。
这样，通过输出基于第2计时数据的验证用数据，外部器件能够验证计时数据。即，由于计时数据和第2计时数据是根据相同的振荡信号来计数的，所以计时数据与第2计时数据之间的差分被预期为不随时间变化。另一方面，在计时数据被不正当地改写的情况下，计时数据与第2计时数据之间的差分会发生变化。外部器件通过检测该差分的变化，能够判断为可能进行了不正当的改写。
并且，在本发明的一个方式中，所述验证用数据生成部也可以输出所述第2计时数据，作为所述验证用数据。
这样的话，外部器件对根据在初始化电路装置时等读出的计时数据和验证用数据计算出的差分、与根据在设定系统的时刻时(再次启动时)读出的计时数据和验证用数据计算出的差分进行比较，在不一致的情况下能够判断为可能进行了不正当的改写。
并且，在本发明的一个方式中，所述验证用数据生成部也可以输出所述计时数据与所述第2计时数据之间的差分，作为所述验证用数据。
这样的话，外部器件对在初始化电路装置时等读出的验证用数据、和在设定系统的时刻时(再次启动时)等读出的验证用数据进行比较，在不一致的情况下能够判断为可能进行了不正当的改写。
并且，在本发明的一个方式中，所述计时部也可以利用将所述振荡信号分频而得的时钟信号来进行计数动作，生成所述计时数据，所述验证用数据生成部利用将所述振荡信号分频而得的、频率与所述时钟信号相同的时钟信号来进行计数动作，生成所述验证用数据。
这样的话，利用从同一振荡信号生成的频率相同的时钟信号来生成计时数据和验证用数据。由此，计时数据和验证用数据的值按照每经时钟信号的1个时钟便计数1次的方式发生变化，将差分保持为恒定。
并且，在本发明的一个方式中，所述计时部也可以利用将所述振荡信号分频而得的第1频率的第1时钟信号来进行计数动作，生成所述计时数据，所述验证用数据生成部利用将所述振荡信号分频而得的、比所述第1频率低的第2频率的第2时钟信号来进行计数动作，生成所述验证用数据。
这样的话，利用从同一振荡信号生成的不同频率的时钟信号来生成计时数据和验证用数据。在该情况下，验证用数据与将计时数据除以频率之比而得的数据之间的差分被保持为恒定。
并且，本发明的其他方式涉及实时时钟装置，该实时时钟装置包含：上述任意一项所述的电路装置；以及所述振荡器。
并且，本发明另外的其他方式涉及电子设备，该电子设备包含：上述任意一项所述的电路装置；以及器件，其接收所述计时数据和所述验证用数据。
并且，在本发明另外的其他方式中，所述器件也可以根据所述计时数据和所述验证用数据，进行所述计时数据的验证处理。
并且，本发明另外的其他方式涉及移动体，该移动体包含上述任意一项所述的电路装置。
并且，本发明另外的其他方式涉及验证方法，该验证方法是由实时时钟装置输出的计时数据的验证方法，在所述验证方法中，所述实时时钟装置具有：计时部，其根据振荡信号，生成所述计时数据；以及验证用数据生成部，其根据所述振荡信号，生成用于验证所述计时数据的验证用数据，对所述计时部进行当前时刻的设定处理，从所述实时时钟装置中读出所述计时数据和所述验证用数据，根据所读出的所述计时数据和所述验证用数据，进行所述计时数据的验证处理。
附图说明
图1是本实施方式的电路装置和包含电路装置的系统的结构例。
图2是示出包含本实施方式的电路装置的系统的动作步骤的流程图。
图3是示出包含本实施方式的电路装置的系统的动作步骤的流程图。
图4是本实施方式的电路装置和包含电路装置的系统的第1详细结构例。
图5是第1详细结构例中的验证处理的例子。
图6是第1详细结构例中的验证处理的例子。
图7是本实施方式的电路装置和包含电路装置的系统的第2详细结构例。
图8是第2详细结构例中的验证处理的例子。
图9是第2详细结构例中的验证处理的例子。
图10是本实施方式的电路装置和包含电路装置的系统的第3详细结构例。
图11是第3详细结构例中的验证处理的例子。
图12是第3详细结构例中的验证处理的例子。
图13是本实施方式的电路装置的详细结构例。
图14是实时时钟装置的结构例。
图15是电子设备的结构例。
图16是移动体的结构例。
标号说明
10：处理部；11：控制部；12：事件控制部；20：存储部；30：计时部；31、32：分频器；35：分频电路；40：验证用数据生成部；41：第2计时部；42、43：计数器；50：电源控制部；60：接口部；70：中断控制部；80：振荡电路；90：时钟信号输出控制部；100：电路装置；200：外部器件；210：处理部；220：接口部；230：存储部；300：电子设备；400：实时时钟装置；410：封装；412：基底部；414：盖部；500、501、502：电路装置；510：通信部；520：处理部；530：操作部；540：显示部；550：存储部；600：汽车；610、620、630：通信部；640：网关装置；CKA、CKB：时钟信号；OSC：振荡信号；XA、XB：差分；XTAL：振荡器。
具体实施方式
以下，对本发明的优选的实施方式进行详细地说明。另外以下所说明的本实施方式并非不当地限定权利要求书所记载的本发明的内容，在本实施方式中说明的结构并非全部是本发明的必须的解决手段。
1.电路装置、系统
如上述那样，实时时钟装置是即使在系统的主电源处于断开的情况下、也可通过备用电源来持续进行计时(现实时间的计测)的装置。在最初接通系统的电源时、或在进行实时时钟装置的时刻校正的情况下，需要对由实时时钟装置计时的时刻(计时数据)进行改写，因此能够从外部器件对实时时钟装置的计时数据进行改写。因此，实时时钟装置的计时数据例如有可能因不正当的通信等而被不正当地改写。
例如，在汽车等移动体中，移动体的内部网络与外部网络(或外部器件)经由移动通信、蓝牙(注册商标)通信或有线通信等各种通信来进行通信。有可能经由这样的通信对与内部网络连接的系统的实时时钟装置进行不正当访问，从而改写时刻。
作为针对这样的不正当的时刻改写的安全对策，例如在上述专利文献1、2那样的现有技术中，在写入计时数据时进行认证。但是，在该现有技术中，在读出时无法判断时刻数据是否正常(过去是否进行了不正当的时刻数据的改写)。
并且，作为在读出时判定时刻数据是否正常的方法，考虑了对实时时钟装置外的时刻信息(例如经由网络取得的时刻信息等)、和从实时时钟装置读出的时刻数据进行比较的方法。但是，在所比较的两个时刻基于不同的源振荡进行了计时的情况下，会产生时刻偏差，因此不存在判定哪个时刻正确的手段。
并且，作为不管是否为读出时都可被认作针对不正当的时刻改写的安全对策，例如在专利文献1的方法中，存在需要访问代码对照等复杂处理的课题。并且，在专利文献2中，由于是否进行时刻校正取决于来自接收单元的时刻信息与时钟单元的时刻之间的实际的差，所以例如在时刻的差较小的情况下等，实际上可能难以判断是否为不正当的时刻改写等。
图1是能够解决上述那样的课题的本实施方式的电路装置和包含电路装置的系统的结构例。图1的系统包含器件(外部器件200)和电路装置100。另外，基于设置于电路装置的外部的角度，将器件称为外部器件。外部器件200包含处理部210和接口部220。电路装置100包含振荡电路80、计时部30(计时电路)、验证用数据生成部40(验证用数据生成电路)以及接口部60(接口电路)。另外，电路装置或系统并不限定于图1的结构，能够实施省略它们中的一部分结构要素或追加其他结构要素等各种变形。
外部器件200例如是SOC(System On Chip：系统芯片)。或者，也可以是CPU、MPU等处理装置。例如能够通过集成电路装置来实现电路装置100。例如，通过对图1的电路装置100和振荡器XTAL进行组合来构成实时时钟装置。
振荡电路80使用振荡器来生成振荡信号。计时部30根据振荡信号，生成作为实时时钟信息的计时数据。验证用数据生成部40根据振荡信号，生成用于验证计时数据的验证用数据。接口部60输出计时数据和验证用数据。具体来说，接口部60将计时数据和验证用数据输出到外部器件200。
计时数据是表示作为实时时钟信息的时间的数据。即，是计时部30计测出的作为实时时钟信息的时间的数据。例如，计时数据是表示日期时刻的数据，可以包含日历数据和时刻数据。例如，日历数据是年、月、周、日等数据，时刻数据是时、分、秒等数据。例如，计时部30对振荡信号进行分频而生成周期为1秒的时钟信号，通过对该时钟信号进行计数来计测时间。
验证用数据是用于验证从电路装置100读出的计时数据是否为正常的计时数据(即，过去是否未进行不正当的时刻改写)的数据。即，是如下数据：外部器件200通过进行使用了验证用数据的验证处理，能够验证计时数据是否正常。具体来说，验证用数据是计时数据与验证用数据之间的差分不随时间变化的数据。在该情况下，在计时数据与验证用数据之间的差分发生变化的情况下，外部器件200判定为计时数据不正常。或者，验证用数据是随时间的变化与计时数据相同的数据和随时间变化的数据之间的差分，是不随时间变化的数据。在该情况下，在验证用数据发生变化的情况下，外部器件200判定为计时数据不正常。例如，利用基于振荡信号的时钟信号来进行计数动作(例如包含计时动作或单纯的计数器动作等)，从而能够生成验证用数据。
在本实施方式中，根据来自振荡电路80的振荡信号，生成计时数据和验证用数据。即，根据和计时相同的源振荡来生成验证用数据。由此，能够生成验证用数据的差分不随时间变化的数据、或随时间的变化与计时数据相同的数据和随时间变化的数据之间的差分，作为验证用数据。并且，通过使用这样的验证用数据，外部器件200能够对从电路装置100读出的计时数据进行验证。
并且，在本实施方式中，验证用数据生成部40限制或禁止经由接口部60的写入访问。
具体来说，验证用数据生成部40具有对验证用数据进行存储的存储部(例如寄存器或存储器等)。并且，能够从电路装置100的外部经由接口部60从验证用数据生成部40的存储部中读出验证用数据，但限制或禁止将数据写入到该存储部中。写入访问的限制是指禁止任意数据的写入，而只允许特定数据的写入(或设定)。例如，只允许将验证用数据复位为“0”。写入访问的禁止是指禁止验证用数据的改写。例如，能够如下实现写入访问的限制或禁止：不将接口部60的输出与存储部的输入(例如存储器的写入端口)连接，从而构成为无法将数据从接口部60传送到存储部。在允许写入特定数据的情况下，例如，构成为在输入了该特定数据的写入控制信号(例如命令、复位信号等)的情况下，将该特定数据写入到存储部中即可。
这样，通过限制或禁止经由接口部60向验证用数据生成部40的写入访问，能够降低验证用数据被改写(篡改)的可能性。由此，提高了由外部器件200读出的验证用数据的可靠性，因此能够使用该验证用数据以较高的可靠性验证计时数据。
并且，在本实施方式中，验证用数据生成部40具有对基于振荡信号的时钟信号进行计数的计数器(例如图7的计数器42)。验证用数据是基于该计数器的计数值的数据。
如上述那样，由于计时部30通过对将振荡信号分频而得的周期为1秒的时钟信号进行计数来计测时间，所以能够将计时数据转换成从基准时间(基准日期时刻)起的经过时间。由于该经过时间和计数器的计数值是根据相同的振荡信号来计数的，所以能够进行比较。例如，在计数器利用与计时数据同样地周期为1秒的时钟信号进行计数的情况下，将计时数据转换成经过秒数(例如Unix时间)后的值与计数值之间的差分不随时间变化。或者，在计数器利用周期为1分钟的时钟信号进行计数的情况下，将计时数据转换成经过分钟数(所经过的分钟数)后的值与计数值之间的差分不随时间变化。通过输出基于这样的计数器的计数值的验证用数据，外部器件200能够验证计时数据。
具体来说，验证用数据生成部40输出计数器的计数值，作为验证用数据。
当计时数据被不正当地改写时，计数值与将计时数据转换成经过时间后的值之间的差分会发生变化。因此，通过输出计数器的计数值，作为验证用数据，外部器件200能够验证计时数据。即，外部器件200对根据在初始化电路装置100时等读出的计时数据和验证用数据而计算出的差分、与根据在设定系统的时刻时(再次启动时)读出的计时数据和验证用数据而计算出的差分进行比较，在不一致的情况下能够判断为有可能进行了不正当的改写。
或者，验证用数据生成部40也可以输出将计时数据转换成从基准时间起的经过时间后的值、与计数器的计数值之间的差分，作为验证用数据。
例如，在计数器利用与计时数据同样地周期为1秒的时钟信号进行计数的情况下，验证用数据生成部40输出将计时数据转换成经过秒数(例如Unix时间)后的值与计数值之间的差分，作为验证用数据。或者，在计数器利用周期为1分钟的时钟信号进行计数的情况下，验证用数据生成部40输出将计时数据转换成经过分钟数后的值与计数值之间的差分，作为验证用数据。
这样的话，只要计时数据不被不正当地改写，则验证用数据不会随时间发生变化。因此，外部器件200能够根据验证用数据来验证计时数据。即，外部器件200能够对在初始化电路装置100时等读出的验证用数据、和在设定系统的时刻时(再次启动时)等读出的验证用数据进行比较，在不一致的情况下判断为有可能进行了不正当的改写。
并且，在本实施方式中，验证用数据生成部40具有第2计时部(例如图4的第2计时部41)，该第2计时部根据振荡信号生成第2计时数据。验证用数据是基于第2计时数据的数据。
这样的话，由计时部30生成的计时数据、和由验证用数据生成部40生成的第2计时数据成为根据相同的振荡信号计时出的数据，因此能够进行比较。例如，利用与计时数据同样地周期为1秒的时钟信号来生成第2计时数据，计时数据与第2计时数据之间的差分不随时间变化。通过输出基于这样的第2计时数据的验证用数据，外部器件200能够验证计时数据。
具体来说，验证用数据生成部40输出第2计时数据，作为验证用数据。
当计时数据被不正当地改写时，由计时部30输出的计时数据与由验证用数据生成部40输出的第2计时数据之间的差分会发生变化。因此，通过输出第2计时数据作为验证用数据，外部器件200能够验证计时数据。即，外部器件200对根据在初始化电路装置100时等读出的计时数据和验证用数据而计算出的差分、与根据在设定系统的时刻时(再次启动时)读出的计时数据和验证用数据而计算出的差分进行比较，在不一致的情况下能够判断为有可能进行了不正当的改写。外部器件200例如可以根据精度为秒的差分(年、月、日、时、分、秒的差分)来进行验证，也可以根据精度为分钟的差分(年、月、日、时、分、秒的差分)来进行验证。
或者，验证用数据生成部40也可以输出计时数据与第2计时数据之间的差分，作为验证用数据。
例如，验证用数据生成部40输出计时数据与第2计时数据之间的精度为秒的差分(年、月、日、时、分、秒的差分)。或者，输出计时数据与第2计时数据之间的精度为分钟的差分(年、月、日、时、分、秒的差分)。
这样的话，当计时数据被不正当地改写时，验证用数据会发生变化。因此，外部器件200能够根据验证用数据来验证计时数据。即，外部器件200对在初始化电路装置100时等读出的验证用数据、和在设定系统的时刻时(再次启动时)等读出的验证用数据进行比较，在不一致的情况下能够判断为有可能进行了不正当的改写。
并且，在本实施方式中，计时部30利用将振荡信号分频而得的时钟信号来进行计数动作，生成计时数据。验证用数据生成部40利用频率与该时钟信号相同的、将振荡信号分频而得的时钟信号来进行计数动作，生成验证用数据。
具体来说，计时部30和验证用数据生成部40利用将振荡信号分频而得的周期为1秒(频率1Hz)的时钟信号来进行计数动作。该计数动作例如是上述计数器的计数动作，或者是上述第2计时部的计时动作(用于生成计时数据的计数动作)。
这样的话，利用从同一源振荡(振荡信号)生成的频率相同的时钟信号来生成计时数据和验证用数据(例如计数器的计数值、第2计时部的第2计时数据)。由此，计时数据和验证用数据的值按照每秒计数一次(每次变化1秒)的方式发生变化，将差分保持为恒定。
并且，在本实施方式中，计时部30也可以利用将振荡信号分频而得的第1频率的第1时钟信号来进行计数动作，生成计时数据。并且，验证用数据生成部40也可以利用将振荡信号分频而得的、比第1频率低的第2频率的第2时钟信号来进行计数动作，生成验证用数据。
具体来说，计时部30利用将振荡信号分频而得的周期为1秒(频率1Hz)的时钟信号来进行计数动作。并且，验证用数据生成部40利用将振荡信号分频而得的、周期比1秒周期长(频率比1Hz低的)的时钟信号来进行计数动作。例如，通过周期为10秒(1/10Hz)或周期为1分钟(1/60Hz)的时钟信号来进行计数动作。该计数动作例如是上述计数器的计数动作，或者是上述第2计时部的计时动作(用于生成计时数据的计数动作)。
这样的话，利用从同一源振荡(振荡信号)生成的不同频率的时钟信号来生成计时数据和验证用数据(例如计数器的计数值、第2计时部的第2计时数据)。在该情况下，验证用数据、与将计时数据除以频率之比而得的数据之间的差分被保持为恒定。例如，在利用周期为1分钟的时钟信号来生成验证用数据的情况下，当将计时数据除以频率之比60时，会变成精度为分钟的计时数据，因此该数据和验证用数据的值一起按照每分钟计数一次(每次变化1分钟)的方式发生变化，将差分保持为恒定。外部器件200能够根据该差分来验证计时数据。
在本实施方式中，由于验证用数据是利用频率比用于生成计时数据的第1时钟信号低的第2时钟信号来生成的，所以能够减小验证用数据的数据大小。由此，计时数据与验证用数据之间的差分的数据大小减小，能够节约存储器大小并降低处理负荷。
另外，以上所说明的电路装置100(实时时钟装置)的动作、和包含该电路装置100的系统的动作能够作为由实时时钟装置输出的计时数据的验证方法来执行。
即，实时时钟装置(包含电路装置100和振荡器XTAL的实时时钟装置)具有：计时部30，其根据振荡信号，生成计时数据；以及验证用数据生成部40，其根据振荡信号，生成用于验证计时数据的验证用数据。并且，验证方法是如下的方法：对计时部30进行当前时刻的设定处理(计时数据的改写)，从实时时钟装置读出计时数据和验证用数据，根据所读出的计时数据和验证用数据来进行计时数据的验证处理。
例如由外部器件200执行该验证方法。即，外部器件200的处理部210经由接口部220对计时部30进行当前时刻的设定处理(计时数据的改写)(例如图2的S3)，处理部210经由接口部220从实时时钟装置读出计时数据和验证用数据(图3的S11)，处理部210根据所读出的计时数据和验证用数据来进行计时数据的验证处理(图3的S13～S15)。
2.动作
图2和图3是示出包含本实施方式的电路装置100(实时时钟装置)的系统的动作步骤的流程图。
如图2所示，当最初对系统接通电源时(步骤S1)，外部器件200的处理部210经由接口部220来访问电路装置100，进行电路装置100的初始化处理。具体来说，步骤S1是最初对实时时钟装置接通电源的步骤，之后，即使系统的主电源断开，实时时钟装置也可通过备用电源来进行计时。初始化处理是将验证用数据初始化的处理。例如将验证用数据初始化为规定的值(例如“0”)。并且，在初始化处理中，进行电路装置100的各种动作设定。
接着，处理部210经由接口部220对电路装置100的计时部30设定当前时刻(计时数据的初始值)(S3)。计时部30将该当前时刻作为初始值来进行计时，生成计时数据。接着，处理部210经由接口部220从计时部30读出计时数据，从验证用数据生成部40读出验证用数据(S4)。接着，处理部210求出所读出的计时数据与验证用数据之间的差分，并将该差分存储到存储部中。将该最初求出并存储在存储部中的差分设为XA。存储部可以是外部器件200所包含的存储器(例如非易失性存储器)等，或者也可以是与外部器件200分开地设置在系统内的存储器或磁存储装置等。
在步骤S2中将验证用数据初始化的时机、在步骤S3中设定当前时刻(初始值)的时机以及在步骤S4中读出计时数据和验证用数据的时机是任意的。例如当在步骤S2中将验证用数据初始化之后，如果在1秒以内执行到步骤S4，则所读出的验证用数据和计时数据为初始值，其差分为XA。之后，验证用数据与计时数据之间的差分被预期为与XA相同。另一方面，当在1秒以内没有执行到步骤S4的情况下，所读出的计时数据和验证用数据不为初始值，但将其差分设为XA。在该情况下，由于计时数据和验证用数据是基于相同的源振荡生成的，所以其差分也被预期为不从最初的XA发生变化。
图3是在实时时钟装置正在进行动作的状态下系统的主电源从断开变为接通的情况、或对当前使用的系统的时刻进行校正的情况下等，从实时时钟装置读出时刻时的流程图。
如图3所示，外部器件200的处理部210经由接口部220从电路装置100的计时部30读出计时数据，从验证用数据生成部40读出验证用数据(S11)。接着，处理部210求出所读出的计时数据与验证用数据之间的差分(S12)。将该差分设为XB。接着，处理部210判定在图2的步骤S5中存储于存储部的差分XA与这次求出的差分XB是否相同(S13)。在XA＝XB的情况下，处理部210判断为计时数据未被不正当地改写，采用所读出的计时数据(S14)。例如，利用该计时数据来更新系统的时刻。另一方面，在XA＝XB不成立的情况下，处理部210判断为计时数据有可能被不正当地改写，并进行异常处理。例如，不利用计时数据而利用经由网络等取得的时刻信息来更新系统的时刻。或者，进行实时时钟装置(电路装置100)的复位处理等。
3.详细结构例
图4是本实施方式的电路装置和包含电路装置的系统的第1详细结构例。在图4中，电路装置100还包含分频电路35(分频部)。并且，验证用数据生成部40包含第2计时部41(第2计时电路)。并且，外部器件200还包含存储部230。另外，存储部230也可以作为与外部器件200分开的结构要素来设置。这里，对与在图1中说明的结构要素相同的结构要素赋予相同的标号，并适当省略说明。
分频电路35对来自振荡电路80的振荡信号OSC进行分频，将周期为1秒(频率1Hz)的时钟信号CKA输出到计时部30和验证用数据生成部40。计时部30和第2计时部41利用时钟信号CKA来进行计时(计数动作)，生成年、月、日、时、分、秒的计时数据。
图5和图6是第1详细结构例中的验证处理的例子。在图5中示出了求出最初的差分XA的处理(图2的S4、S5)，在图6中示出了求出验证时的差分XB的处理(图3的S11、S12)。
如图5所示，假设对计时部30设定计时数据的初始值2016年12月1日10时20分30秒，对第2计时部41设定第2计时数据的初始值2000年1月1日0时0分0秒。外部器件200的处理部210读出该计时数据和第2计时数据。在该例子中，第2计时数据是验证用数据。处理部210将计时数据和第2计时数据转换为Unix时间。Unix时间是从世界协调时间(UTC)的1970年1月1日0时0分0秒起的经过秒数。处理部210将转换成Unix时间的计时数据与第2计时数据之间的差分作为XA求出，并将该差分XA存储到存储部230中。在图5的例子中，XA＝533902830。
如图6所示，在从图5起的1个月之后，计时部30的计时数据变为2017年1月1日10时20分30秒，第2计时部41的第2计时数据变为2000年2月1日0时0分0秒。此时，假设外部器件200的处理部210读出了计时数据和验证用数据。处理部210将计时数据和第2计时数据转换为Unix时间，并将转换为Unix时间的计时数据与第2计时数据之间的差分作为XB来求出。在图6的例子中，XB＝533902830。处理部210对差分XB和从存储部230读出的差分XA进行比较。图6是计时数据没有被不正当地改写的情况的例子，XB＝XA。这是因为计时数据和第2计时数据是基于相同的源振荡在1个月内按照完全相同的秒数计数出的，不会产生误差。假设在XB＝XA不成立的情况下，能够判断为有可能进行了计时数据的不正当的改写。
另外，作为变形例，验证用数据生成部40也可以求出计时部30的计时数据与第2计时部41的第2计时数据之间的差分(图5的XA、图6的XB)，并输出该差分，作为验证用数据。在该情况下，外部器件200的处理部210将作为验证用数据的差分XA存储到存储部230中，并对之后所读出的作为验证用数据的差分XB和从存储部230读出的差分XA进行比较，从而验证计时数据。
图7是本实施方式的电路装置和包含电路装置的系统的第2详细结构例。在图7中，验证用数据生成部40包含计数器42。这里，对与在图1和图4中说明的结构要素相同的结构要素赋予相同的标号，并适当省略说明。
计时部30利用来自分频电路35的周期为1秒的时钟信号CKA来进行计时(计数动作)，生成年、月、日、时、分、秒的计时数据。计数器42利用相同的时钟信号CKA来进行计数动作，使计数值每过1秒便递增。
图8和图9是第2详细结构例中的验证处理的例子。在图8中示出了求出最初的差分XA的处理(图2的S4、S5)，在图9中示出了求出验证时的差分XB的处理(图3的S11、S12)。
如图8所示，假设对计时部30设定计时数据的初始值2016年12月1日10时20分30秒。假设计数器42被复位为初始值“0”。外部器件200的处理部210读出该计时数据和计数值。在该例子中，计数值是验证用数据。处理部210将计时数据转换成Unix时间。计数值一直被视为Unix时间。处理部210将转换成Unix时间的计时数据与计数值之间的差分作为XA来求出，并将该差分XA存储到存储部230中。在图8的例子中，XA＝1480555230。
如图9所示，在从图8起的1个月之后，计时部30的计时数据变为2017年1月1日10时20分30秒，计数器42的计数值变为2678400。此时，假设外部器件200的处理部210读出了计时数据和验证用数据。处理部210将计时数据转换成Unix时间，将转换成Unix时间的计时数据与计数值之间的差分作为XB来求出。在图9的例子中，XB＝1480555230。处理部210对差分XB和从存储部230读出的差分XA进行比较。图9是计时数据没有被不正当地改写的情况的例子，XB＝XA。这是因为计时数据和计数值是基于相同的源振荡在1个月内按照完全相同的秒数计数出的，不会产生误差。假设在XB＝XA不成立的情况下，能够判断为有可能进行了计时数据的不正当的改写。
另外，作为变形例，验证用数据生成部40也可以求出将计时部30的计时数据转换成Unix时间后的值与计数器42的计数值之间的差分(图8的XA、图9的XB)，并输出该差分，作为验证用数据。在该情况下，外部器件200的处理部210将作为验证用数据的差分XA存储到存储部230中，并对之后所读出的作为验证用数据的差分XB和从存储部230读出的差分XA进行比较，从而验证计时数据。
图10是本实施方式的电路装置和包含电路装置的系统的第3详细结构例。在图10中，验证用数据生成部40包含计数器43。这里，对与在图1、图4和图7中说明的结构要素相同的结构要素赋予相同的标号，并适当省略说明。
分频电路35对来自振荡电路80的振荡信号OSC进行分频，并将周期为1秒(频率1Hz)的时钟信号CKA输出到计时部30。并且，分频电路35对来自振荡电路80的振荡信号OSC进行分频，并将周期为1分钟(频率1/60Hz)的时钟信号CKB输出到验证用数据生成部40。计时部30利用来自分频电路35的周期为1秒的时钟信号CKA来进行计时(计数动作)，生成年、月、日、时、分、秒的计时数据。计数器43利用来自分频电路35的周期为1分钟的时钟信号CKB来进行计数动作，使计数值每过一分钟便递增。
图11和图12是第2详细结构例中的验证处理的例子。在图11中示出了求出最初的差分XA的处理(图2的S4、S5)，在图12中示出了求出验证时的差分XB的处理(图3的S11、S12)。
如图11所示，假设对计时部30设定计时数据的初始值2016年12月1日10时20分30秒。假设计数器42被复位为初始值“0”。外部器件200的处理部210读出该计时数据和计数值。在该例子中，计数值是验证用数据。处理部210将计时数据转换成Unix时间，将该转换后的Unix时间设为1/60。计数值一直被视为将Unix时间设为1/60后的值。处理部210将转换成Unix时间/60的值后的计时数据与计数值之间的差分作为XA来求出，并将该差分XA存储到存储部230中。在图11的例子中，XA＝24675921。
如图12所示，在从图11起的1个月之后，计时部30的计时数据变为2017年1月1日10时20分30秒，计数器43的计数值变为44640。此时，假设外部器件200的处理部210读出了计时数据和验证用数据。处理部210将计时数据转换为Unix时间/60的值，并将转换为Unix时间/60的值后的计时数据与计数值之间的差分作为XB来求出。在图12的例子中，XB＝24675921。处理部210对差分XB和从存储部230读出的差分XA进行比较。图12是计时数据没有被不正当地改写的情况的例子，XB＝XA。这是因为计时数据和计数值是基于相同的源振荡在1个月内按照完全相同的分钟数计数出的，不会产生误差。假设在XB＝XA不成立的情况下，能够判断为有可能进行了计时数据的不正当的改写。
另外，作为第1变形例，验证用数据生成部40也可以求出将计时部30的计时数据转换为Unix时间/60的值之后的值与计数器42的计数值之间的差分(图11的XA、图12的XB)，并输出该差分，作为验证用数据。在该情况下，外部器件200的处理部210将作为验证用数据的差分XA存储到存储部230中，并对之后所读出的作为验证用数据的差分XB和从存储部230读出的差分XA进行比较，从而验证计时数据。
并且，作为第2变形例，验证用数据生成部40也可以包含第3计时部，该第3计时部根据时钟信号CKB来生成第3计时数据，该验证用数据生成部40根据该第3计时数据来输出验证用数据。第3计时数据是精度为分钟的计时数据(年、月、日、时、分的计时数据)。例如，在输出第3计时数据作为验证用数据的情况下，外部器件200的处理部210对第3计时数据和从计时部30读出的计时数据的年、月、日、时、分进行比较，从而验证计时数据。
4.将差分存储到电路装置中的变形例
另外，以上以将计时数据和验证用数据的差分存储到实时时钟装置外部的存储部中的情况为例来进行说明，但作为变形例，也可以将差分存储到实时时钟装置(电路装置100)内部的存储部中。
例如，电路装置100包含只能够写入一次的存储器(例如一次PROM)，并将最初求出的差分(图2的差分XA)预先存储到该存储器中。外部器件200读出计时数据与验证用数据之间的、存储于电路装置100的存储器的差分，对计时数据与验证用数据之间的差分、和从电路装置100的存储器读出的差分进行比较，从而验证计时数据。
5.电路装置的详细结构例
图13是本实施方式的电路装置100的详细结构例。电路装置100包含处理部10(处理电路)、存储部20(存储器)、计时部30(计时电路)、分频电路35以及验证用数据生成部40(验证用数据生成电路)。并且，电路装置100包含电源控制部50(电源控制电路)、接口部60(接口电路)、中断控制部70(中断控制电路)、振荡电路80、时钟信号输出控制部90(时钟信号输出电路)以及端子TVBAT、TVOUT、TVDD、TEVIN、TSCL、TSDA、TIRQ、TFOUT、XI、XO。另外，对与在图1等中说明的结构要素相同的结构要素赋予相的标号，并适当省略说明。这里，电路装置并不限定于图13的结构，能够实施省略其结构要素的一部分(例如事件控制部)或追加其他结构要素等各种变形。
向端子TVBAT输入从备用电源供给的备用电源电压VBAT。备用电源例如是一次电池、二次电池、超级电容器等。向端子TVDD输入从主电源供给的主电源电压VDD。电源控制部50选择主电源电压VDD或备用电源电压VBAT，并将该选择出的电压作为电压VOUT(电路装置100的内部电源电压)供给到电路装置100的各部件。具体来说，在主电源电压VDD超过了给定的电压的情况下选择主电源电压VDD，在主电源电压VDD低于给定的电压的情况下选择备用电源电压VBAT。例如电源控制部50包含：比较器，其对主电源电压VDD和给定的电压进行比较；以及模拟开关电路，其根据比较器的输出而被控制接通和断开。
处理部10包含：控制部11，其对电路装置100的各部件进行控制；以及事件控制部12，其进行事件控制处理。
具体来说，从电路装置100的外部经由端子TEVIN向事件控制部12输入表示是否发生了事件(外部事件)的信号EVIN。事件控制部12在信号EVIN从无效变化为有效的情况下向控制部11通知该情况。控制部11在接收到该通知的情况下将该事件的时间戳(计时数据)写入到存储部20中。存储部20例如是SRAM等RAM。
振荡电路80经由端子XI与振荡器XTAL的一端连接，经由端子XO与振荡器XTAL的另一端连接，对振荡器XTAL进行驱动而使其振荡。例如，振荡电路80包含：放大电路，其对振荡器XTAL进行驱动而生成振荡信号；以及可变电容电路，其对振荡信号的振荡频率进行调整。或者，振荡电路80还可以包含：温度传感器；以及温度补偿电路，其根据温度传感器的输出电压来补偿(抑制)振荡频率的温度特性。
振荡器XTAL例如是石英振子等压电振子。或者振荡器XTAL也可以是谐振器(机电谐振器或电谐振电路)。作为振荡器XTAL，可以采用压电振子、SAW(Surface AcousticWave：声表面波)谐振器、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)振子等。作为振荡器XTAL的基板材料，可以使用石英、钽酸锂、铌酸锂等压电单晶体、锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料、或硅半导体材料等。作为振荡器XTAL的激励手段，可以使用基于压电效应的激励手段，也可以使用基于库仑力的静电驱动。
分频电路35包含：分频器31，其对由振荡电路80生成的振荡信号进行分频而生成规定的频率(例如1kHz)的时钟信号；以及分频器32，其对由分频器31生成的时钟信号进一步进行分频而生成1Hz(或1Hz和1/60Hz)的时钟信号。
计时部30对来自分频器32的1Hz的时钟信号进行计数而生成计时数据。例如，计时部30包含：计数器，其对1Hz的时钟信号进行计数；以及换算部，其将该计数器的计数值换算为计时数据(年、月、日、时、分、秒的数据)。在电路装置100(实时时钟装置)的最初的电源接通时，经由接口部60写入计时数据的初始值，从该初始值起每1秒更新一次计时数据。
验证用数据生成部40根据来自分频电路35的1Hz的时钟信号或1/60Hz的时钟信号来生成验证用数据。在验证用数据生成部40包含第2计时部的情况下，第2计时部可以与计时部30同样地构成。或者，验证用数据生成部40也可以包含计数器。
时钟信号输出控制部90选择基于振荡信号的多个时钟信号(各时钟信号的频率不同)中的任意一个时钟信号，将该选择出的时钟信号作为时钟信号FOUT从端子TFOUT向电路装置100的外部输出。并且，时钟信号输出控制部90也能够将时钟信号FOUT设定为无效(不输出、停止)。
接口部60进行外部器件与电路装置100之间的数字接口通信。例如，接口部60是进行I2C方式或SPI方式等串行接口通信的电路。在图13中图示了使用I2C方式的情况，接口部60根据从端子TSCL输入的时钟信号SCL而经由端子TSDA来输入输出串行数据信号SDA。
中断控制部70进行将中断信号IRQ经由端子TIRQ输出到外部器件的控制。例如，在通过事件控制部12检测出事件的发生的情况下，中断控制部70将中断信号IRQ设为有效。
另外，上述处理部10、计时部30、分频电路35、验证用数据生成部40、接口部60、中断控制部70和时钟信号输出控制部90例如通过门阵列等逻辑电路构成。
6.实时时钟装置、电子设备、移动体
图14是包含本实施方式的电路装置的实时时钟装置400的结构例。实时时钟装置400包含电路装置500(与图1等的电路装置100对应)和振荡器XTAL(振子、振动片)。并且，实时时钟装置400可以包含对电路装置500和振荡器XTAL进行收纳的封装410。另外，实时时钟装置并不限定于图14的结构，能够实施省略它们中的一部分结构要素或追加其他结构要素等各种变形。
封装410例如由基底部412和盖部414构成。基底部412是由陶瓷等绝缘材料构成的例如箱形等的部件，盖部414是与基底部412接合的例如平板状等的部件。在基底部412的例如底面设置有用于与外部设备连接的外部连接端子(外部电极)。在由基底部412和盖部414形成的内部空间(腔室)内收纳有电路装置500和振荡器XTAL。并且通过利用盖部414进行密闭而将电路装置500和振荡器XTAL气密地密封在封装410内。电路装置500和振荡器XTAL被安装在封装410内。并且振荡器XTAL的端子和电路装置500(IC)的端子(焊盘)通过封装410的内部布线来进行电连接。
图15是包含本实施方式的电路装置的电子设备300的结构例。该电子设备300包含电路装置500、石英振子等振荡器XTAL、天线ANT、通信部510(通信装置)以及处理部520(处理装置)。并且，可以包含操作部530(操作装置)、显示部540(显示装置)以及存储部550(存储器)。实时时钟装置400由振荡器XTAL和电路装置500构成。另外，电子设备300并不限定于图15的结构，能够实施省略它们中的一部分结构要素或追加其他结构要素等各种变形。
作为图15的电子设备300，例如，能够假设ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)或仪表板等车载的电子装置、数字照相机或视频照相机等影像设备、打印机或多功能一体机等打印设备。或者，能够假设GPS内置时钟、生物体信息测量设备(脉搏计、计步器等)或头部佩戴型显示装置等可佩戴设备、智能手机、移动电话、便携游戏装置、笔记本PC或平板PC等便携信息终端(移动终端)、发布内容的内容提供终端、基站或路由器等网络相关设备等各种设备。
通信部510(无线电路)进行经由天线ANT从外部接收数据或向外部发送数据的处理。处理部520进行电子设备300的控制处理、经由通信部510收发的数据的各种数字处理等。该处理部520的功能例如能够通过微型计算机等处理器来实现。操作部530是用于供用户进行输入操作的部件，能够通过操作按钮、触摸面板显示器等实现。显示部540对各种信息进行显示，能够通过液晶或有机EL等显示器实现。另外，在使用触摸面板显示器作为操作部530的情况下，该触摸面板显示器兼具操作部530和显示部540的功能。存储部550是存储数据的部件，其功能能够通过RAM、ROM等半导体存储器或HDD(硬盘驱动器)等实现。
图16是包含本实施方式的电路装置的移动体的例子。本实施方式的电路装置(实时时钟装置)例如能够组装到汽车、飞机、摩托车、自行车或船舶等各种移动体。移动体例如是具有发动机或马达等驱动机构、方向盘或舵等转向机构以及各种电子设备(车载设备)并在地上、天空或海上移动的设备/装置。图16概略地示出了作为移动体的具体例的汽车600。汽车600包含：通信部610，其进行便携式无线通信等移动通信；通信部620，其进行蓝牙(注册商标)通信；通信部630，其进行USB等有线通信；网关装置640，其与这些通信部进行内部网络的网关处理；以及控制单元(控制装置)ECU1、ECU2，它们与内部网络连接。控制单元ECU1、ECU2例如是进行发动机控制等与行驶有关的系统控制的控制单元，或者是进行门的开闭等与车身有关的系统控制的控制单元，或者是进行汽车音频等的信息处理的控制单元等。控制单元ECU1包含：处理装置SOC1(外部器件)；以及实时时钟装置RTC1，其与处理装置SOC1进行通信。实时时钟装置RTC1包含电路装置501。控制单元ECU2包含：处理装置SOC2(外部器件)；以及实时时钟装置RTC2，其与处理装置SOC2进行通信。实时时钟装置RTC2包含电路装置502。电路装置501、502例如与图1等的电路装置100对应。
另外，如上述那样对本实施方式进行了详细地说明，但本领域技术人员应当能够容易地理解，可以实施不实质上脱离本发明的新事项和效果的多个变形。因此，这样的变形例全部包含在本发明的范围内。例如，在说明书或附图中至少有一次与更广义或同义的不同用语一起记载的用语也能够在说明书或附图的任意位置处置换为该不同用语。并且，本实施方式和变形例的全部组合也包含在本发明的范围内。并且，电路装置、实时时钟装置、电子设备、移动体的结构和动作、计时数据的验证方法等也并不限定于本实施方式中的说明，能够实施各种变形。

Claims (15)

1.一种电路装置，其特征在于，该电路装置包含：
振荡电路，其使用振荡器来生成振荡信号；
计时部，其根据所述振荡信号，生成作为实时时钟信息的计时数据；
验证用数据生成部，其根据所述振荡信号，生成用于验证所述计时数据的验证用数据；以及
接口部，其输出所述计时数据和所述验证用数据。
2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，
所述验证用数据生成部限制或禁止经由所述接口部的写入访问。
3.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，
所述验证用数据生成部具有计数器，该计数器对基于所述振荡信号的时钟信号进行计数，
所述验证用数据基于所述计数器的计数值。
4.根据权利要求3所述的电路装置，其特征在于，
所述验证用数据生成部输出所述计数值，作为所述验证用数据。
5.根据权利要求3所述的电路装置，其特征在于，
所述验证用数据生成部输出将所述计时数据转换成从基准时间起的经过时间后的值、与所述计数器的计数值之间的差分，作为所述验证用数据。
6.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，
所述验证用数据生成部具有第2计时部，该第2计时部根据所述振荡信号，生成第2计时数据，
所述验证用数据基于所述第2计时数据。
7.根据权利要求6所述的电路装置，其特征在于，
所述验证用数据生成部输出所述第2计时数据，作为所述验证用数据。
8.根据权利要求6所述的电路装置，其特征在于，
所述验证用数据生成部输出所述计时数据与所述第2计时数据之间的差分，作为所述验证用数据。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的电路装置，其特征在于，
所述计时部利用将所述振荡信号分频而得的时钟信号来进行计数动作，生成所述计时数据，
所述验证用数据生成部利用将所述振荡信号分频而得的、频率与所述时钟信号相同的时钟信号来进行计数动作，生成所述验证用数据。
10.根据权利要求1～8中的任意一项所述的电路装置，其特征在于，
所述计时部利用将所述振荡信号分频而得的第1频率的第1时钟信号来进行计数动作，生成所述计时数据，
所述验证用数据生成部利用将所述振荡信号分频而得的、比所述第1频率低的第2频率的第2时钟信号来进行计数动作，生成所述验证用数据。
11.一种实时时钟装置，其特征在于，该实时时钟装置包含：
权利要求1～10中的任意一项所述的电路装置；以及
所述振荡器。
12.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包含：
权利要求1～10中的任意一项所述的电路装置；以及
器件，其接收所述计时数据和所述验证用数据。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，
所述器件根据所述计时数据和所述验证用数据，进行所述计时数据的验证处理。
14.一种移动体，其特征在于，该移动体包含权利要求1～10中的任意一项所述的电路装置。
15.一种验证方法，该验证方法是由实时时钟装置输出的计时数据的验证方法，该验证方法的特征在于，
所述实时时钟装置具有：计时部，其根据振荡信号，生成所述计时数据；以及验证用数据生成部，其根据所述振荡信号，生成用于验证所述计时数据的验证用数据，
对所述计时部进行当前时刻的设定处理，
从所述实时时钟装置中读出所述计时数据和所述验证用数据，
根据所读出的所述计时数据和所述验证用数据，进行所述计时数据的验证处理。
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