CN108733134A - 芯片 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种芯片，该芯片包括：内部时钟模块，用于所述芯片内部时钟信号的产生；睡眠和唤醒模块，连接于所述内部时钟模块，用于控制所述内部时钟模块进入睡眠模式或者唤醒所述内部时钟模块；动态时钟调整模块，连接于所述内部时钟模块，用于调整所述芯片时钟频率。芯片的这种设计，在完全不降低加密性的条件下，加入深度睡眠和快速唤醒的功能，完全不需要主机软件的干预，不会增加主控硬件和软件的任何复杂性，一切自动完成，在普通通信时，工作频率相对比较低，这样可以节省功耗，在运算加密时，时钟会自动调整到高频上，保证在规定的时间内完成。

Description

芯片

技术领域

本发明涉及芯片设计技术领域，尤其涉及芯片。

背景技术

加密芯片应用到很多电子系统上，用于保护软件/ 硬件的设计，保护数据的安全等等，但目前的加密芯片，如ATMEL，Maxim等，都主要偏重于加密算法，忽略功耗问题。由于加密芯片功耗一般不大，以前是不需要特别低的功耗。但是现代新的电子系统主要是携带式设备，如手机、平板和手持游戏机等，这些电池设备是非常在意功耗问题。所以，目前只能在不和加密芯片通信时，把它的电源切断，这种方法会增加硬件成本和增加软件设计的困难。

因此，针对上述缺陷，很有必要设计一种芯片，以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种可芯片，其可在不降低加密性和不增加主控硬件和软件的任何复杂性的条件下，降低芯片本身的功耗。

本发明是这样实现的：一种芯片，包括：内部时钟模块，用于所述芯片内部时钟信号的产生；睡眠和唤醒模块，连接于所述内部时钟模块，用于控制所述内部时钟模块进入睡眠模式或者唤醒所述内部时钟模块；动态时钟调整模块，连接于所述内部时钟模块，用于调整所述芯片时钟频率；还包括一控制处理模块，用于写入数据信号和读取数据信号，所述控制处理模块与所述内部时钟模块连接。

进一步的，还包括通信接口模块，用于产生通信信号和解调收到的信号。

进一步的，还包括加密算法模块，用于对算法进行加密和保护。

进一步的，还包括通信速度匹配模块，用于检测通信速度，并根据所述通信速度来调节所述内部时钟模块。

进一步的，所述睡眠和唤醒模块会预先设定时间点。

更进一步的，所述加密算法模块采用160位标准算法或者192位扩展算法。

本发明提供一种芯片，包括内部时钟模块，用于所述芯片内部时钟信号的产生；睡眠和唤醒模块，连接于所述内部时钟模块，用于控制所述内部时钟模块进入睡眠模式或者唤醒所述内部时钟模块；动态时钟调整模块，连接于所述内部时钟模块，用于调整所述芯片时钟频率。芯片的这种设计，在完全不降低加密性的条件下，加入深度睡眠和快速唤醒的功能，完全不需要主机软件的干预，不会增加主控硬件和软件的任何复杂性，一切自动完成，同时，采用了动态时钟调整模块，在普通通信时，工作频率相对比较低，这样可以节省功耗，在运算加密时，时钟会自动调整到高频上，保证在规定的时间内完成。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的芯片的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1，本发明实施例提供一种芯片，该芯片包括内部时钟模块1，用于所述芯片内部时钟信号的产生；睡眠和唤醒模块2，连接于所述内部时钟模块1，用于控制所述内部时钟模块1进入睡眠模式或者唤醒所述内部时钟模块；动态时钟调整模块3，连接于所述内部时钟模块1，用于调整所述芯片时钟频率。所述动态时钟调整模块3，在普通通信时，工作频率相对比较低，这样可以节省功耗，在运算加密时，时钟会自动调整到高频上，保证在规定的时间内完成。所述动态时钟调整模块3根据运算的需要来调节时钟频率来做到功率最低。

还包括一控制处理模块（未图示），用于写入数据信号和读取数据信号，所述控制处理模块与所述内部时钟模块1连接，用于对所述内部时钟模块1的信号进行写入和读取。

进一步的，如图1所示，本发明具体的实施例结构中，还包括通信接口模块4，用于产生通信信号和解调收到的信号，根据通信协议产生应答，握手和数据交换等通信动作。还包括加密算法模块5，用于对算法进行加密和保护。本发明所述加密算法模块5采用160位标准算法或者192位扩展算法，可以根据需要选择160位标准算法或者192位扩展算法。区别在于，选择160位标准算法时芯片功耗比较低，但因为使用广泛，比较容易被破解，而选择192位扩展算法，芯片功耗要较选择160位标准算法时的芯片功耗要高，但是安全性能高。绝大多数时间所述加密算法模块5都在处理通信工作，通信速度很慢，这时候会把时钟降低，只有在所述加密算法模块5运算加密时，才需要全速，并只给所述加密算法模块5全速时钟。

进一步的，如图1所示，本发明具体的实施例结构中，还包括通信速度匹配模块6，用于检测通信速度，并根据所述通信速度来调节所述内部时钟模块，使得内部时钟刚好可以满足通信需要，这样保证芯片在最低频率下运行，实现最低功耗。

进一步的，如图1所示，本发明具体的实施例结构中，所述睡眠和唤醒模块2会预先设定时间点。所述睡眠和唤醒模块2会不停的检测所述通信接口模块4如果超过所述预先设定的时间点，内部时钟会完全停止，进入深度睡眠，功耗低到几uW。所述加密算法模块5处于此种状态下。当所述通信接口模块4有任何信号，所述睡眠和唤醒模块2立刻唤醒时钟，由于是刚刚启动，所述内部时钟模块1的时钟频率不是很稳定，此时所述通信速度匹配模块6会匹配通信的时钟，保证准确性。匹配的原理是由于所述内部时钟模块被唤醒后，此时的通信速度和睡眠前的通信速度是一样的，因为内部时钟启动后的频率漂移范围也是预先知道，启动后，把频率范围内几个点都进行采样， 根据通信特点尽快锁定最好的点，并在这过程中不停调节，直到频率稳定为止。

所述芯片采用了动态时钟调整模块3，连接于所述内部时钟模块1，用于调整所述芯片时钟频率。还采用了通信速度匹配模块6，用于检测通信速度，并根据所述通信速度来调节所述内部时钟模块，使得内部时钟刚好可以满足通信需要，这样保证芯片在最低频率下运行，实现最低功耗。芯片的这种设计，在完全不降低加密性的条件下，加入深度睡眠和快速唤醒的功能，完全不需要主机软件的干预，不会增加主控硬件和软件的任何复杂性，一切自动完成，在普通通信时，工作频率相对比较低，这样可以节省功耗，在运算加密时，时钟会自动调整到高频上，保证在规定的时间内完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种芯片，其特征在于，包括：

内部时钟模块，用于所述芯片内部时钟信号的产生；

睡眠和唤醒模块，连接于所述内部时钟模块，用于控制所述内部时钟模块进入睡眠模式或者唤醒所述内部时钟模块；

动态时钟调整模块，连接于所述内部时钟模块，用于调整所述芯片时钟频率；

还包括一控制处理模块，用于写入数据信号和读取数据信号，所述控制处理模块与所述内部时钟模块连接。

2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，还包括通信接口模块，用于产生通信信号和解调收到的信号。

3.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，还包括加密算法模块，用于对算法进行加密和保护。

4.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，还包括通信速度匹配模块，用于检测通信速度，并根据所述通信速度来调节所述内部时钟模块。

5.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述睡眠和唤醒模块会预先设定时间点。

6.如权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述加密算法模块采用160位标准算法或者192位扩展算法。