CN212541336U - C-v2x应用的处理加密模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种C‑V2X应用的处理加密模组，包括封装结构体、处理模块和加密模块；处理模块和加密模块封装于封装结构体内；处理模块包括处理器、存储器；处理器分别与存储器和加密模块电连接；存储器用于存储程序和通信协议；加密模块用于生成和存储密钥，并将生成的密钥发送至处理器；处理器用于运行程序和通信协议，处理器还用于对外发送密钥和将待签名的数据发送至加密模块；加密模块还用于接收处理器发送的数据进行签名，并将签名后的数据发送至处理器。本实用新型实现应用和通信的协议的处理，以及实现密钥生成和存储、数据签名以及验签。避免用户自行设计C‑V2X应用端的应用处理加密模块及其电路，降低了设计难度。

Description

C-V2X应用的处理加密模组

技术领域

本实用新型涉及C-V2X应用的技术领域，特别涉及一种C-V2X应用的处理加密模组。

背景技术

现有的C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything，蜂窝网络的车对外界的信息交换)技术领域，没有整合好的C-V2X应用端方案提供给C-V2X生产商，C-V2X生产商需要独立设计C-V2X应用端模块，整合不同供应商提供的电子部件，包括设计RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、加密和电源管理电路等，电路的设计复杂度较高，设计难度大。

例如，第三方AP(Application Processor，应用处理器)供应商只提供AP处理器芯片，另外需要RAM和ROM等存储器存储操作系统和软件等进行支持才能提供服务；没有存储电路，也就无法放置整合好的C-V2X的软件，如ITS(Intelligent Transport System，智能交通系统)协议栈、Linux(一种计算机操作系统)文件系统和内核等。

此外，由于C-V2X应用涉及交通系统、辅助驾驶和无人驾驶等方面，安全等级要求高，所以C-V2X生产商需要额外设计加密电路，也提高了电路设计的难度和复杂度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中C-V2X应用端的应用处理和加密电路的设计复杂度较高，设计难度大的缺陷，提供一种C-V2X应用的处理加密模组。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种C-V2X应用的处理加密模组，包括封装结构体、处理模块和加密模块；

所述处理模块和所述加密模块封装于所述封装结构体内；

所述处理模块包括处理器、存储器；

所述处理器分别与所述存储器和所述加密模块电连接；

所述存储器用于存储C-V2X应用的程序和通信协议；

所述加密模块用于生成和存储密钥，并将生成的密钥发送至所述处理器；

所述处理器用于运行所述程序和所述通信协议，所述处理器还用于对外发送密钥和将待签名的数据发送至所述加密模块；

所述加密模块还用于接收所述处理器发送的数据进行签名，并将签名后的数据发送至所述处理器。

较佳地，所述加密模块包括负载开关单元、加密芯片和第一时钟单元；

所述负载开关单元、所述第一时钟单元和所述处理器分别与所述加密芯片电连接；

所述负载开关单元用于开启或关闭所述加密芯片，所述负载开关单元还用于外接第一外部电源；

所述第一时钟单元用于为所述加密芯片提供时钟信号；

所述加密芯片用于生成和存储密钥，并将生成的密钥发送至所述处理器，所述加密芯片还用于接收所述处理器发送的数据进行签名，并将签名后的数据发送至所述处理器。

较佳地，所述负载开关单元包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一负载开关和第二负载开关；

所述第一负载开关的输入电压端与所述第一电容的一端电连接，所述第一电容的另一端接地；

所述第一负载开关的输出电压端与所述加密芯片的IO(Input Output，输入输出)管脚电源端电连接，所述输出电压端还与所述第二电容的一端电连接，所述第二电容的另一端接地；

所述第一负载开关的使能端与所述处理器电连接；

所述第一负载开关的输出电压端还与所述第二负载开关的使能端电连接；

所述第二负载开关的输入电压端与所述第一外部电源电连接；

所述第二负载开关的输入电压端还与所述第三电容的一端电连接，所述第三电容的另一端接地；

所述第二负载开关的输出电压端与所述加密芯片的主电源端电连接，所述输出电压端与所述第四电容的一端电连接，所述第四电容的另一端接地；

所述第一负载开关用于开启或关闭所述加密芯片的IO管脚电源端；

所述第二负载开关用于开启或关闭所述加密芯片的主电源端。

较佳地，所述处理器还用于发送复位信号至所述加密芯片。

较佳地，所述处理加密模组还包括电源管理模块；

所述电源管理模块封装于所述封装结构体内；

所述电源管理模块包括电源管理芯片和第二时钟单元；

所述第二时钟单元与所述电源管理芯片电连接，用于为所述电源管理芯片提供时钟信号；

所述电源管理芯片分别与所述处理器、所述存储器和所述第一负载开关的输入电压端电连接；

所述电源管理芯片用于为所述处理器、所述存储器和所述第一负载开关供电，所述电源管理芯片还用于外接第二外部电源。

较佳地，所述处理器还用于向所述电源管理芯片发送存储器供电开关信号和加密芯片供电开关信号。

较佳地，所述电源管理芯片还包括外部接口；

所述外部接口包括：电源输出接口、触发式开关机接口、上电即开机接口、关机接口和模数转换接口；

所述电源输出接口用于给外部设备供电；

所述触发式开关机接口用于设置所述电源管理芯片的触发式开机或关机模式；

所述上电即开机接口用于设置所述电源管理芯片的上电开机模式；

所述关机接口用于关闭所述电源管理芯片；

所述模数转换接口用于传输模数转换数据。

较佳地，所述处理器包括外设接口；

所述外设接口用于接收和/或发送数据；

所述外设接口包括：复位接口、PCIE(peripheral component interconnectexpress，高速串行计算机扩展总线标准)接口、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口、RGMII(Reduced Gigabit Media Independent Interface，吉比特介质独立接口)接口、SDIO(Secure Digital Input and Output，安全数字输入输出)接口、SPI(SerialPeripheral Interface，串行外设接口)接口、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)接口、I2C(Inter－Integrated Circuit，两线式串行总线)接口、GPIO(General-purpose input/output，通用输入输出)接口和1PPS(1PulsePer Second，秒脉冲)接口；

所述复位接口用于复位所述处理器；

所述PCIE接口用于连接PCIE设备；

所述USB接口用于连接USB设备；

所述RGMII接口用于连接RGMII设备；

所述SDIO接口用于连接SDIO设备；

所述SPI接口用于连接SPI设备；

所述UART接口用于连接UART设备；

所述I2C接口用于连接I2C设备；

所述GPIO接口用于连接GPIO设备；

所述1PPS接口用于时钟同步。

较佳地，所述封装结构体的中间设置有若干焊盘；

所述焊盘包括若干信号接口管脚、若干接地管脚和若干预留管脚。

本实用新型的积极进步效果在于：通过具有具体电路结构和封装结构的C-V2X应用的处理加密模组，实现应用和通信的协议的处理，以及实现密钥生成和存储、数据签名。避免C-V2X应用端用户自行设计C-V2X应用端的应用处理加密模块及其电路，降低了设计难度。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的C-V2X应用的处理加密模组的结构示意图。

图2为本实用新型的较佳实施例的C-V2X应用的处理加密模组的加密模块连接示意图。

图3为本实用新型的较佳实施例的C-V2X应用的处理加密模组的封装结构体的焊盘结构示意图。

具体实施方式

下面通过较佳实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

本实施例提供了一种C-V2X应用的处理加密模组。参照图1，所述处理加密模组包括：封装结构体(图中未示出)、处理模块1、加密模块2和电源管理模块3。

处理模块1、加密模块2和电源管理模块3封装于封装结构体内。

处理模块1包括处理器11、存储器12。电源管理模块3包括电源管理芯片31和第二时钟单元32。

存储器12用于存储C-V2X应用的程序和通信协议，存储器12包括RAM和ROM。

处理器11分别与存储器12和加密模块2电连接。处理器11通过SDIO接口与存储器12中的ROM连接，处理器11通过LPDDR3(Low Power Double Data Rate 3，第3代低功耗双重数据比率)接口与存储器12中的RAM连接，处理器11通过SPI接口与加密模块2连接。

加密模块2用于生成和存储密钥，并将生成的密钥发送至处理器11。

处理器11用于运行所述程序和所述通信协议，处理器11还用于对外发送密钥和将待签名的数据发送至加密模块2。

加密模块2还用于接收处理器11发送的数据进行签名，并将签名后的数据发送至处理器11。

其中，处理器11还用于将待验签的数据发送至加密模块2，加密模块2还用于接收处理器11发送的数据进行验签，并将验签后的结果发送至处理器11。

电源管理芯片31分别与处理器11、存储器12和加密模块2电连接。

电源管理芯片31用于为处理器11、存储器12和加密模块2供电，电源管理芯片31还用于外接第二外部电源。

第二时钟单元32与电源管理芯片31电连接，用于为电源管理芯片31提供38.4MHz(兆赫兹)的时钟信号。

本实施例中，处理器11还用于向电源管理芯片31发送存储器供电开关信号，即处理器11通过电源管理芯片31开启或关闭存储器12的供电。

本实施例实现应用和通信的协议的处理，以及实现密钥生成和存储、数据签名以及验签。避免C-V2X应用端用户自行设计C-V2X应用端的应用处理加密模块及其电路，降低了设计难度。

本实施例中，参照图2，加密模块2包括负载开关单元21、加密芯片22和第一时钟单元23。

负载开关单元21、第一时钟单元23和处理器11分别与加密芯片22电连接。

负载开关单元21用于开启或关闭加密芯片22，负载开关单元21还用于外接第一外部电源。

第一时钟单元23用于为加密芯片22提供16MHz的时钟信号。

加密芯片22用于生成和存储密钥，并将生成的密钥发送至处理器11，加密芯片22还用于接收处理器11发送的数据进行签名，并将签名后的数据发送至处理器11。

具体地，负载开关单元21包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一负载开关211和第二负载开关212。

第一负载开关211的输入电压端与电源管理芯片31电连接，接入电压信号VDD1，第一负载开关211的使能端与处理器11电连接，处理器11根据需要向第一负载开关211发送使能信号EN。

第一负载开关211的输入电压端还与第一电容C1的一端电连接，第一电容C1的另一端接地。

第一负载开关211的输出电压端与加密芯片22的IO管脚电源端VDDO电连接，所述输出电压端还与第二电容C2的一端电连接，第二电容C2的另一端接地。

第一负载开关211的输出电压端还与第二负载开关212的使能端电连接。

第二负载开关212的输入电压端与所述第一外部电源电连接。

第二负载开关212的输入电压端还与第三电容C3的一端电连接，第三电容C3的另一端接地。

第二负载开关212的输出电压端与加密芯片22的主电源端VDDC电连接，所述输出电压端与第四电容C4的一端电连接，第四电容C4的另一端接地。其中，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4均用于滤波与储能。

第一负载开关211用于开启或关闭加密芯片22的IO管脚电源端。

第二负载开关212用于开启或关闭加密芯片22的主电源端。

其中，IO管脚电源端VDDO的输入信号作为主电源端VDDC的电源使能，以确保IO管脚电源端VDDO早于主电源端VDDC上电。

处理器11还用于发送复位信号至加密芯片22。处理器11和加密芯片22通过数据接口传输数据信号，以及通过控制接口传输控制信号。

处理器11还用于向电源管理芯片31发送加密芯片供电开关信号，即处理器11通过电源管理芯片31开启或关闭加密芯片22的供电。

本实施例中，电源管理芯片31还包括外部接口。

所述外部接口包括：电源输出接口、触发式开关机接口、上电即开机接口、关机接口和模数转换接口。

所述电源输出接口用于给外部设备供电。

所述触发式开关机接口用于设置电源管理芯片31的触发式开机或关机模式。

所述上电即开机接口用于设置电源管理芯片31的上电开机模式。

所述关机接口用于关闭电源管理芯片31。

所述模数转换接口用于传输模数转换数据。

本实施例中，处理器11包括多种外设接口，适用于多种应用场景，提供丰富的接入手段。

所述外设接口用于接收和/或发送数据。

所述外设接口包括：复位接口、PCIE接口、USB接口、RGMII接口、SDIO接口、SPI接口、UART接口、I2C接口、GPIO接口和1PPS接口。

所述复位接口用于复位处理器11。

所述PCIE接口用于连接PCIE设备。

所述USB接口用于连接USB设备。

所述RGMII接口用于连接RGMII设备。

所述SDIO接口用于连接SDIO设备。

所述SPI接口用于连接SPI设备。

所述UART接口用于连接UART设备。

所述I2C接口用于连接I2C设备。

所述GPIO接口用于连接GPIO设备。

所述1PPS接口用于时钟同步。

本实施例中，参照图3，封装结构体的中间设置有若干焊盘。

所述焊盘包括若干信号接口管脚、若干接地管脚和若干预留管脚。具体地，封装结构体的封装方式为LGA(Land Grid Array，栅格陈列)封装。封装结构体的中间设置有208个LGA焊盘，除电源、信号等信号接口管脚(图中未标注的均为信号接口管脚)以外，其中有部分是预留管脚(图中标注预留)，另一部分是接地管脚(图中标注接地)。封装结构体中间的圆形焊盘都是接地管脚，较多的接地管脚可提供快速的散射，可以保障模组的热量及时快速地散到主板上，有利于提升模组的性能。

本实用新型通过具有具体电路结构和封装结构的C-V2X应用的处理加密模组，实现应用和通信的协议的处理，以及实现密钥生成和存储、数据签名以及验签。避免C-V2X应用端用户自行设计C-V2X应用端的应用处理加密模块及其电路，降低了设计难度。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种C-V2X应用的处理加密模组，其特征在于，包括封装结构体、处理模块和加密模块；

所述处理模块和所述加密模块封装于所述封装结构体内；

所述处理模块包括处理器、存储器；

所述处理器分别与所述存储器和所述加密模块电连接；

所述存储器用于存储C-V2X应用的程序和通信协议；

所述加密模块用于生成和存储密钥，并将生成的密钥发送至所述处理器；

所述处理器用于运行所述程序和所述通信协议，所述处理器还用于对外发送密钥和将待签名的数据发送至所述加密模块；

所述加密模块还用于接收所述处理器发送的数据进行签名，并将签名后的数据发送至所述处理器。

2.如权利要求1所述的C-V2X应用的处理加密模组，其特征在于，所述加密模块包括负载开关单元、加密芯片和第一时钟单元；

所述负载开关单元、所述第一时钟单元和所述处理器分别与所述加密芯片电连接；

所述负载开关单元用于开启或关闭所述加密芯片，所述负载开关单元还用于外接第一外部电源；

所述第一时钟单元用于为所述加密芯片提供时钟信号；

所述加密芯片用于生成和存储密钥，并将生成的密钥发送至所述处理器，所述加密芯片还用于接收所述处理器发送的数据进行签名，并将签名后的数据发送至所述处理器。

3.如权利要求2所述的C-V2X应用的处理加密模组，其特征在于，所述负载开关单元包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一负载开关和第二负载开关；

所述第一负载开关的输入电压端与所述第一电容的一端电连接，所述第一电容的另一端接地；

所述第一负载开关的使能端与所述处理器电连接；

所述第一负载开关的输出电压端与所述加密芯片的IO管脚电源端电连接，所述输出电压端还与所述第二电容的一端电连接，所述第二电容的另一端接地；

所述第一负载开关的输出电压端还与所述第二负载开关的使能端电连接；

所述第二负载开关的输入电压端与所述第一外部电源电连接；

所述第二负载开关的输入电压端还与所述第三电容的一端电连接，所述第三电容的另一端接地；

所述第二负载开关的输出电压端与所述加密芯片的主电源端电连接，所述输出电压端与所述第四电容的一端电连接，所述第四电容的另一端接地；

所述第一负载开关用于开启或关闭所述加密芯片的IO管脚电源端；

所述第二负载开关用于开启或关闭所述加密芯片的主电源端。

4.如权利要求3所述的C-V2X应用的处理加密模组，其特征在于，所述处理器还用于发送复位信号至所述加密芯片。

5.如权利要求3所述的C-V2X应用的处理加密模组，其特征在于，所述处理加密模组还包括电源管理模块；

所述电源管理模块封装于所述封装结构体内；

所述电源管理模块包括电源管理芯片和第二时钟单元；

所述第二时钟单元与所述电源管理芯片电连接，用于为所述电源管理芯片提供时钟信号；

所述电源管理芯片分别与所述处理器、所述存储器和所述第一负载开关的输入电压端电连接；

所述电源管理芯片用于为所述处理器、所述存储器和所述第一负载开关供电，所述电源管理芯片还用于外接第二外部电源。

6.如权利要求5所述的C-V2X应用的处理加密模组，其特征在于，所述处理器还用于向所述电源管理芯片发送存储器供电开关信号和加密芯片供电开关信号。

7.如权利要求6所述的C-V2X应用的处理加密模组，其特征在于，所述电源管理芯片还包括外部接口；

所述外部接口包括：电源输出接口、触发式开关机接口、上电即开机接口、关机接口和模数转换接口；

所述电源输出接口用于给外部设备供电；

所述触发式开关机接口用于设置所述电源管理芯片的触发式开机或关机模式；

所述上电即开机接口用于设置所述电源管理芯片的上电开机模式；

所述关机接口用于关闭所述电源管理芯片；

所述模数转换接口用于传输模数转换数据。

8.如权利要求1所述的C-V2X应用的处理加密模组，其特征在于，所述处理器包括外设接口；

所述外设接口用于接收和/或发送数据；

所述外设接口包括：复位接口、PCIE接口、USB接口、RGMII接口、SDIO接口、SPI接口、UART接口、I2C接口、GPIO接口和1PPS接口；

所述复位接口用于复位所述处理器；

所述PCIE接口用于连接PCIE设备；

所述USB接口用于连接USB设备；

所述RGMII接口用于连接RGMII设备；

所述SDIO接口用于连接SDIO设备；

所述SPI接口用于连接SPI设备；

所述UART接口用于连接UART设备；

所述I2C接口用于连接I2C设备；

所述GPIO接口用于连接GPIO设备；

所述1PPS接口用于时钟同步。

9.如权利要求1所述的C-V2X应用的处理加密模组，其特征在于，所述封装结构体的中间设置有若干焊盘；

所述焊盘包括若干信号接口管脚、若干接地管脚和若干预留管脚。

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