CN217388529U - 控制电路、加密芯片及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种控制电路、加密芯片及电子设备，通过电压采样电路与加密芯片连接，用于采集加密芯片VCC端的电压，并生成同步信号；所述电压控制电路的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，用于将所述同步信号进行处理得到输入信号；所述开关电路的输入端与所述电压控制电路的输出端连接，所述开关电路的输出端与所述加密芯片的输入端连接，所述开关电路用于基于所述输入信号进行开通或断开，以对所述加密芯片进行通电或断电，能够在加密芯片进入待机状态时，加密芯片的电压输入在经过几次电压控制电路后，输入电压不满足开启开关电路的开启电压时，加密芯片便进入到休眠模式，能够减少功耗。

Description

控制电路、加密芯片及电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，特别地涉及一种控制电路、加密芯片及电子设备。

背景技术

信息安全一直是芯片数据传输的关键一部分，数据的传输不仅要正确还要安全。因此很多MCU都会加一个加密芯片来确保数据传输的安全，但加密芯片的功耗较大，而且在MCU待机时，加密芯片要是继续工作，会增加不少功耗。

实用新型内容

针对上述问题，本申请提供一种控制电路、加密芯片及电子设备，通过电压采样电路与加密芯片连接，用于采集加密芯片VCC端的电压，并生成同步信号；所述电压控制电路的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，用于将所述同步信号进行处理得到输入信号；所述开关电路的输入端与所述电压控制电路的输出端连接，所述开关电路的输出端与所述加密芯片的输入端连接，所述开关电路用于基于所述输入信号进行开通或断开，以对所述加密芯片进行通电或断电，能够在加密芯片进入待机状态时，加密芯片的电压输入在经过几次电压控制电路后，输入电压不满足开启开关电路的开启电压时，加密芯片便进入到休眠模式，当输入电压满足开启开关电路的开启电压时，便退出休眠模式，能够减少功耗。

本申请实施例提供一种控制电路，包括：

电压采样电路，与加密芯片连接，用于采集加密芯片VCC端的电压，并生成同步信号；

电压控制电路，所述控制电路的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，用于将所述同步信号进行处理得到输入信号；

开关电路，所述开关电路的输入端与所述控制电路的输出端连接，所述开关电路的输出端与所述加密芯片的输入端连接，所述开关电路用于基于所述输入信号进行开通或断开，以对所述加密芯片进行通电或断电。

在一些实施例中，所述电压控制电路还与MCU的引脚连接，所述引脚复用为控制加密芯片进入休眠模式或唤醒模式的信号输入端。

在一些实施例中，所述电压采样电路包括:电压比较器、运算放大电路和输出电路，其中，所述电压比较器的输入端与加密芯片的VCC端连接，所述电压比较器的输出端与所述运算放大电路的输入端连接，所述运算放大电路的输出端与所述输出电路的输入端连接，所述输出电路的输出端与电压控制电路的输入端连接。

在一些实施例中，所述电压控制电路包括：整流器、滤波器、单管放大电路和调整元件，其中，所述整流器的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，所述整流器的输出端与所述滤波器的输入端连接，所述滤波器的输出端与所述单管放大电路的输入端连接，所述单管放大电路的输出端与调整元件一端连接，所述调整元件的另一端与开关电路的输入端连接。

在一些实施例中，所述电压控制电路还包括：缓冲器，所述缓冲器的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，所述缓冲器的输出端与所述整流器的输入端连接。

在一些实施例中，所述缓冲器包括：滑动变阻器，所述滑动变阻器的一端与电压采样电路的输出端连接，所述滑动变阻器的另一端与所述整流器的输入端连接。

在一些实施例中，所述开关电路包括：CMOS管。

本申请实施例提供一种加密芯片，包括上述任一项所述的控制电路。

本申请实施例提供一种电子设备，包括：MCU和上述所述的加密芯片，其中，所述加密芯片与所述MCU连接。

本申请提供的一种控制电路、加密芯片及电子设备，通过电压采样电路与加密芯片连接，用于采集加密芯片VCC端的电压，并生成同步信号；所述电压控制电路的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，用于将所述同步信号进行处理得到输入信号；所述开关电路的输入端与所述电压控制电路的输出端连接，所述开关电路的输出端与所述加密芯片的输入端连接，所述开关电路用于基于所述输入信号进行开通或断开，以对所述加密芯片进行通电或断电，能够在芯片进入待机状态时，加密芯片的电压输入在经过几次电压控制电路后，输入电压不满足开启开关电路的开启电压时，加密芯片便进入到休眠模式，当输入电压满足开启开关电路的开启电压时，便退出休眠模式，能够减少功耗。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述。

图1为本申请实施例提供的一种控制电路的连接结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电压采样电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种电压控制电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

如果申请文件中出现“第一\第二\第三”的类似描述则增加以下的说明，在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

在介绍本申请实施例之前，对相关技术中的问题进行简要说明。

信息安全一直是芯片数据传输的关键一部分，数据的传输不仅要正确还要安全。因此很多MCU都会加一个加密芯片来确保数据传输的安全，但加密芯片的功耗较大，而且在MCU待机时，加密芯片要是继续工作，会增加不少功耗，因此可在MCU待机时，也将加密芯片置为休眠态，等MCU工作时，再将其唤醒。

而用外部开关电路控制加密芯片的休眠唤醒时，不仅消耗了PCB的空间资源，还占用了MCU的GPIO，加密芯片误唤醒的几率也不低。因此用内置控制电路可同时解决这三个问题，并有效降低功耗。加密芯片在一些体积较大，或不过分追求空间小的嵌入式产品中，在考虑加密芯片带来的功耗时，一般的解决方案为在待机时，直接对芯片做一个断电处理，在加密芯片的电压输入端加一个开关电路，当需要待机时，MCU用GPIO输出电平控制开关电路，完成一次断电操作，当芯片重新上电时，再次激活开关电路，对加密芯片上电。但这种开关电路对加密芯片断电处理的办法会占用嵌入式产品的部分空间，同时也占用了GPIO的资源。

基于相关技术中存在的问题，本申请实施例提供一种控制电路，图1为本申请实施例提供的一种控制电路的连接结构示意图，如图1所示，所述控制电路包括：电压采样电路，与加密芯片连接，用于采集加密芯片VCC端的电压，并生成同步信号；电压控制电路，所述控制电路的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，用于将所述同步信号进行处理得到输入信号；开关电路，所述开关电路的输入端与所述控制电路的输出端连接，所述开关电路的输出端与所述加密芯片的输入端连接，所述开关电路用于基于所述输入信号进行开通或断开，以对所述加密芯片进行通电或断电。

本申请实施例中，可以在加密芯片的内部开辟一块用于控制加密芯片进入休眠模式的控制电路，当芯片准备进入待机状态时，加密芯片的电压输入在经过几次电压控制电路后开关电路不满足开启电压，加密芯片便进入到休眠模式，当输入电压满足时，便退出休眠模式。

本申请实施例中，加密芯片具有睡眠模式。

本申请实施例中，当开关电路导通时，则加密芯片通电，即退出睡眠模块，当开关电路断开时，则加密芯片不通电，则加密芯片进入睡眠模型。

本申请提供的一种控制电路，通过电压采样电路与加密芯片连接，用于采集加密芯片VCC端的电压，并生成同步信号；所述电压控制电路的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，用于将所述同步信号进行处理得到输入信号；所述开关电路的输入端与所述电压控制电路的输出端连接，所述开关电路的输出端与所述加密芯片的输入端连接，所述开关电路用于基于所述输入信号进行开通或断开，以对所述加密芯片进行通电或断电，能够在芯片进入待机状态时，加密芯片的电压输入在经过几次电压控制电路后，输入电压不满足开启开关电路的开启电压时，加密芯片便进入到休眠模式，当输入电压满足开启开关电路的开启电压时，便退出休眠模式，能够减少功耗，且能够减低MCU的GPIO资源的消耗。

在一些实施例中，继续参见图1，所述电压控制电路还与MCU的引脚连接，所述引脚复用为控制加密芯片进入休眠模式或唤醒模式的信号输入端。

本申请实施例中，电压控制电路的电压输入端会连接该MCU的引脚连接，当MCU要进入待机状态时，可以发送一个指令，把该GPIO拉低，电压控制电路的输入信号为低电平，经过电压控制电路处理该信号后，输出至开关电路，开关电路输入端收到后，无法导通输出回路，开关电路断开，电压不能进入加密芯片电压输入端，此时加密芯片便进入休眠模式。如果在MCU准备进入待机时，并未手动输入加密芯片休眠指令，则此时加密芯片不会进去休眠模式，当MCU进入待机时，会写一个寄存器用来拉低控制加密芯片进入休眠模式的GPIO，此时，在MCU已进入待机后也可照常使芯片进入休眠，以降低功耗。

在一些实施例中，图2为本申请实施例提供的一种电压采样电路的结构示意图，如图2所示，所述电压采样电路包括:电压比较器、运算放大电路和输出电路，其中，所述电压比较器的输入端与加密芯片的VCC端连接，所述电压比较器的输出端与所述运算放大电路的输入端连接，所述运算放大电路的输出端与所述输出电路的输入端连接，所述输出电路的输出端与电压控制电路的输入端连接。

在一些实施例中，图3为本申请实施例提供的一种电压控制电路的结构示意图，如图3所示，所述电压控制电路包括：整流器、滤波器、单管放大电路和调整元件，其中，所述整流器的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，所述整流器的输出端与所述滤波器的输入端连接，所述滤波器的输出端与所述单管放大电路的输入端连接，所述单管放大电路的输出端与调整元件一端连接，所述调整元件的另一端与开关电路的输入端连接。

本申请实施例中，所述调整元件可以是电阻。

在一些实施例中，所述电压控制电路还包括：缓冲器，所述缓冲器的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，所述缓冲器的输出端与所述整流器的输入端连接。

在一些实施例中，所述缓冲器包括：滑动变阻器，所述滑动变阻器的一端与电压采样电路的输出端连接，所述滑动变阻器的另一端与所述整流器的输入端连接。

本申请实施例中，所述开关电路包括：CMOS管。

基于前述的各个实施例，本申请实施例在提供一种控制电路，包括电压采样电路、电压控制电路、开关电路，电压控制电路的输入端除了接采样电路的输出端，还接一个MCU的GPIO信号输入引脚，在进入休眠和唤醒时，除了对加密芯片电压端检测方式，还可以直接发送指令以实现对休眠唤醒的控制。具体实现如下：

休眠模式：

选择一个控制加密芯片引脚的GPIO，把此IO口复用为控制加密芯片进入休眠模式的信号输入端，加密芯片的控制电路的电压输入端会连接该引脚，当MCU要进入待机状态时，可以手动发送一个指令，把该GPIO拉低，控制电路的输入信号为低电平，经过控制电路处理该信号后，输出至开关电路，开关电路输入端收到后，无法导通输出回路，开关电路断开，电压不能进入加密芯片电压输入端，此时加密便进入休眠模式。如果在MCU准备进入待机时，并未手动输入加密芯片休眠指令，则此时加密芯片不会进去休眠模式，当MCU进入待机时，会写一个寄存器用来拉低控制加密芯片进入休眠模式的GPIO(同上述GPIO)，此时，在MCU已进入待机后也可照常使芯片进入休眠，以降低功耗。

加密芯片的电压输入端上接入电压采样电路、控制电路、开关电路，开关电路的输出回路接入加密芯片的电压输入端，以此来实现控制加密芯片电压实际输入。电压采样电路由电压比较器、运放和电路输出三部分组成，先采样芯片VCC端的实际电压，会产生一个稳定的同步信号，该信号会输入到电压控制电路，控制电路由整流滤波器、比较放大、调整原件及输出电路组成，可以将采样电路输入的信号去噪、稳压和放大，输出后作为开关电路的输入信号，开关电路由场效应管组成，当输入信号不满足场效应管的导通电压时，输出回路没有便没有电压，此时，加密芯片内部无电路输入，进入休眠模式。

上述两种途径几乎可以确保MCU在进入待机时，加密芯片同步会进入休眠模式。

唤醒模式：

唤醒加密芯片也是通过上述两种途径。

当MCU退出待机时，或复位后，会写寄存器拉高控制控制电路的GPIO，高电平进入控制电路并输出到开关电路后，满足开关导通值，此时开关电路的输出回路导通，电压正常输入到芯片电压输入端，加密芯片退出休眠模式。

同时，电压采样电路也会采样加密芯片VCC端的电压，并经过控制电路后输出到开关电路的输入端，因为此时处于非待机状态，正常情况下采样到的电压值经过处理一定会满足开关电路的导通值，使加密芯片有标准电压输入，退出休眠模式。

对于电压采样电路、电压控制电路和开关电路的选取，可以根据加密芯片工作电压和功耗来确定具体参数。

每当MCU进入待机时，加密芯片便能很及时地反应，进入休眠状态，而且也不会受到其他模块的干扰，当MCU电压有波动时，加密芯片会同步采样自身的电压值来确定要不要进入待机状态，防止电压过大时损坏加密芯片。在进入休眠态后，因为电路中有稳压去噪还有放大的调整原件，使控制效果更加精准，外部信号和噪声的干扰不会任意地就将加密芯片唤醒，确保只会在MCU退出待机时才会唤醒加密芯片，更大程度上适应芯片唤醒的时机，有效地降低MCU在待机状态下加密芯片的功耗，且误唤醒的几率低。本申请实施例中，除了由电压采样输出的电压做控制电路的控制源外，还可以直接由MCU的GPIO电平值为控制源。

基于前述的各个实施例，本申请实施例提供一种加密芯片，包括上述任一项所述的控制电路。

本申请实施例提供一种电子设备，包括：MCU和上述所述的加密芯片，其中，所述加密芯片与所述MCU连接。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种控制电路，其特征在于，包括，

电压采样电路，与加密芯片连接，用于采集加密芯片VCC端的电压，并生成同步信号；

电压控制电路，所述电压控制电路的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，用于将所述同步信号进行处理得到输入信号；

开关电路，所述开关电路的输入端与所述电压控制电路的输出端连接，所述开关电路的输出端与所述加密芯片的输入端连接，所述开关电路用于基于所述输入信号进行开通或断开，以对所述加密芯片进行通电或断电。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电压控制电路还与MCU的引脚连接，所述引脚复用为控制加密芯片进入休眠模式或唤醒模式的信号输入端。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电压采样电路包括:电压比较器、运算放大电路和输出电路，其中，所述电压比较器的输入端与加密芯片的VCC端连接，所述电压比较器的输出端与所述运算放大电路的输入端连接，所述运算放大电路的输出端与所述输出电路的输入端连接，所述输出电路的输出端与电压控制电路的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电压控制电路包括：整流器、滤波器、单管放大电路和调整元件，其中，所述整流器的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，所述整流器的输出端与所述滤波器的输入端连接，所述滤波器的输出端与所述单管放大电路的输入端连接，所述单管放大电路的输出端与调整元件一端连接，所述调整元件的另一端与开关电路的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述电压控制电路还包括：缓冲器，所述缓冲器的输入端与所述电压采样电路的输出端连接，所述缓冲器的输出端与所述整流器的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述缓冲器包括：滑动变阻器，所述滑动变阻器的一端与电压采样电路的输出端连接，所述滑动变阻器的另一端与所述整流器的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述开关电路包括：CMOS管。

8.一种加密芯片，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的控制电路。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：MCU和权利要求8所述的加密芯片，其中，所述加密芯片与所述MCU连接。

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