專利名稱：電源電壓檢測(cè)電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種電源電壓檢測(cè)電路。本發(fā)明還涉及一種電源電壓檢測(cè)電路的控制方法。
背景技術(shù)：
高端安全性智能卡芯片主要應(yīng)用于銀行等領(lǐng)域:比如信用卡、銀行卡，智能卡型的銀行卡內(nèi)部帶有電子錢包、電子存折、可以存放現(xiàn)金脫機(jī)交易，所以對(duì)智能卡有極高甚至可以說(shuō)是最高的安全性要求。目前這類的安全芯片的溫度檢測(cè)、電壓檢測(cè)、頻率檢測(cè)和光檢測(cè)模塊是這類芯片的標(biāo)配，目的是保證該類安全芯片的工作條件滿足電路的工作范圍，從而防止異常條件下對(duì)用戶數(shù)據(jù)的誤擦寫，也防止為不法分子利用來(lái)獲取客戶的保密數(shù)據(jù)，復(fù)制盜用從而造成給合法用戶的損害?，F(xiàn)有電源電壓檢測(cè)電路的常用結(jié)構(gòu)如

圖1所示，電源電壓VCC通過(guò)電阻11、12和13進(jìn)行分壓并產(chǎn)生兩中間電平:
權(quán)利要求
1.一種電源電壓檢測(cè)電路，其特征在于，包括:電源分壓電路、比較器輸入切換電路、電壓比較電路以及邏輯控制模塊； 所述電源分壓電路由多個(gè)串聯(lián)的電阻組成、并連接于電源和地之間，所述電源分壓電路的串聯(lián)電阻對(duì)所述電源的電壓進(jìn)行分壓并取出兩個(gè)分壓分別作為第一電壓檢測(cè)端和第二電壓檢測(cè)端，所述第一電壓檢測(cè)端的分壓值大于所述第二電壓檢測(cè)端的分壓值； 所述電壓比較電路包括過(guò)壓比較器和欠壓比較器，所述過(guò)壓比較器的反向輸入端接參考電壓，所述欠壓比較器的正向輸入端接所述參考電壓； 所述比較器輸入切換電路分別和所述電源分壓電路、所述電壓比較電路以及所述邏輯控制模塊相連接并具有兩種能切換的連接狀態(tài)；第一種連接狀態(tài)中，所述比較器輸入切換電路使所述第一電壓檢測(cè)端連接到所述欠壓比較器的反向輸入端、使所述第二電壓檢測(cè)端連接到所述過(guò)壓比較器的正向輸 入端；第二種連接狀態(tài)中，所述比較器輸入切換電路使所述邏輯控制模塊的第一輸出端連接到所述過(guò)壓比較器的正向輸入端、使所述邏輯控制模塊的第二輸出端連接到所述欠壓比較器的反向輸入端；所述比較器輸入切換電路的輸入端接第一控制信號(hào)，所述第一控制信號(hào)由所述邏輯控制模塊產(chǎn)生，所述第一控制信號(hào)控制所述比較器輸入切換電路在兩種連接狀態(tài)中切換； 所述邏輯控制模塊的第一輸入端連接所述過(guò)壓比較器的輸出端，所述邏輯控制模塊的第二輸入端連接所述欠壓比較器的輸出端；所述邏輯控制模塊的第一輸出端的信號(hào)和所述過(guò)壓比較器的輸出端的信號(hào)為反向信號(hào)，所述邏輯控制模塊的第二輸出端的信號(hào)和所述欠壓比較器的輸出端的信號(hào)為同相信號(hào)；所述邏輯控制模塊還輸出所述第一控制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的電源電壓檢測(cè)電路，其特征在于:所述電源分壓電路的串聯(lián)的電阻共有3個(gè)，第一電阻的一端連接所述電源、另一端為所述第一電壓檢測(cè)端，第三電阻的一端接地、另一端為所述第二電壓檢測(cè)端，所述第二電阻連接于所述第一電壓檢測(cè)端和所述第二電壓檢測(cè)端之間。
3.如權(quán)利要求1所述的電源電壓檢測(cè)電路，其特征在于:所述比較器輸入切換電路包括一雙通道開(kāi)關(guān)，所述雙通道開(kāi)關(guān)的控制端接所述第一控制信號(hào)，所述雙通道開(kāi)關(guān)的第一端口接所述第二電壓檢測(cè)端、第二端口接所述第一電壓檢測(cè)端、第三端口接所述邏輯控制模塊的第一輸出端、第四端口接所述邏輯控制模塊的第二輸出端、第五端口接所述過(guò)壓比較器的正向輸入端、第六端口接所述欠壓比較器的負(fù)向輸入端；所述比較器輸入切換電路在第一種連接狀態(tài)中，所述第一控制信號(hào)為低電平，所述雙通道開(kāi)關(guān)的第一端口和第五端口連接、第二端口和第六端口連接，第三端口和第四端口都懸空；所述比較器輸入切換電路在第二種連接狀態(tài)中，所述第一控制信號(hào)為高電平，所述雙通道開(kāi)關(guān)的第三端口和第五端口連接、第四端口和第六端口連接，第一端口和第二端口都懸空。
4.如權(quán)利要求1所述的電源電壓檢測(cè)電路，其特征在于:所述邏輯控制模塊包括兩個(gè)D觸發(fā)器和一時(shí)序判斷控制模塊；第一 D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)控制端為所述邏輯控制模塊的第一輸入端，第二 D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)控制端為所述邏輯控制模塊的第二輸入端；所述第一 D觸發(fā)器的反向輸出端為所述邏輯控制模塊的第一輸出端，所述第二 D觸發(fā)器的正相輸出端為所述邏輯控制模塊的第二輸出端；所述時(shí)序判斷控制模塊輸出所述第一控制信號(hào)，所述第一 D觸發(fā)器和所述第二 D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端都連接所述第一控制信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1-4所述電源電壓檢測(cè)電路的控制方法，其特征在于，包括如下步驟:步驟一、在電源電壓檢測(cè)電路正常起作用前，邏輯控制模塊將第一控制信號(hào)置為低電平; 步驟二、所述第一控制信號(hào)將所述比較器輸入切換電路切換到第一種連接狀態(tài)中，使第一電壓檢測(cè)端連接到欠壓比較器的反向輸入端、使第二電壓檢測(cè)端連接到過(guò)壓比較器的正向輸入端； 步驟三、所述過(guò)壓比較器對(duì)所述第二電壓檢測(cè)端的電壓和參考電壓進(jìn)行比較并將第一比較結(jié)果在所述過(guò)壓比較器的輸出端輸出；所述欠壓比較器對(duì)所述第一電壓檢測(cè)端的電壓和參考電壓進(jìn)行比較并將第二比較結(jié)果在所述欠壓比較器的輸出端輸出；所述第一比較結(jié)果輸入到所述邏輯控制模塊的第一輸入端、所述第二比較結(jié)果輸入到所述邏輯控制模塊的第二輸入端，所述第一比較結(jié)果和所述第二比較結(jié)果都被所述邏輯控制模塊記錄； 步驟四、所述邏輯控制模塊將所述第一控制信號(hào)置為高電平；在所述第一控制信號(hào)控制下，所述邏輯控制模塊對(duì)所述第一比較結(jié)果和所述第二比較結(jié)果分別進(jìn)行鎖存，并在所述邏輯控制模塊的第一輸出端輸出所述第一比較結(jié)果的反向信號(hào)、在所述邏輯控制模塊的第二輸出端輸出所述第二比較結(jié)果的同相信號(hào)；所述第一控制信號(hào)控制還將所述比較器輸入切換電路切換到第二種連接狀態(tài)中，使所述邏輯控制模塊的第一輸出端連接到所述過(guò)壓比較器的正向輸入端、使所述邏輯控制模塊的第二輸出端連接到所述欠壓比較器的反向輸入端; 步驟五、所述過(guò) 壓比較器對(duì)所述邏輯控制模塊的第一輸出端的輸出電壓和所述參考電壓進(jìn)行比較并將第三比較結(jié)果在所述過(guò)壓比較器的輸出端輸出；所述欠壓比較器對(duì)所述邏輯控制模塊的第二輸出端的輸出電壓和所述參考電壓進(jìn)行比較并將第四比較結(jié)果在所述欠壓比較器的輸出端輸出；所述第三比較結(jié)果輸入到所述邏輯控制模塊的第一輸入端、所述第四比較結(jié)果輸入到所述邏輯控制模塊的第二輸入端，所述第三比較結(jié)果和所述第四比較結(jié)果都被所述邏輯控制模塊記錄； 步驟六、比較所述第一比較結(jié)果和所述第三比較結(jié)果是否反向，比較所述第二比較結(jié)果和所述第四比較結(jié)果是否反向； 步驟七、如果所述第一比較結(jié)果和所述第三比較結(jié)果是反向，所述第二比較結(jié)果和所述第四比較結(jié)果是反向，則將所述第一控制信號(hào)置為低電平，所述電源電壓檢測(cè)電路解除對(duì)所述電源電壓檢測(cè)電路控制的芯片的限制并使所述芯片正常操作； 步驟八、如果所述第一比較結(jié)果和所述第三比較結(jié)果之間、或者所述第二比較結(jié)果和所述第四比較結(jié)果之間有一組是同相的話，所述電源電壓檢測(cè)電路繼續(xù)保持對(duì)所述芯片的控制，并等待所述電源電壓檢測(cè)電路重新啟動(dòng)的指令，所述重新啟動(dòng)的指令為所述第一控制信號(hào)變低，所述電源電壓檢測(cè)電路接收到重新啟動(dòng)的指令后，所述電源電壓檢測(cè)電路重復(fù)步驟一至步驟八的操作。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:步驟四中所述邏輯控制模塊是在所述第一控制信號(hào)的上升沿的控制下，將所述第一比較結(jié)果鎖存到第一 D觸發(fā)器中，將所述第二比較結(jié)果鎖存到第二 D觸發(fā)器中；所述第一 D觸發(fā)器的反向輸出端輸出所述第一比較結(jié)果的反向信號(hào)并作為所述邏輯控制模塊的第一輸出端，所述第二 D觸發(fā)器的正相輸出端輸出所述第二比較結(jié)果的同相信號(hào)為所述邏輯控制模塊的第二輸出端。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:所述第一控制信號(hào)為一序列信號(hào)，所述電源電壓檢測(cè)電路在所述第一控制信號(hào)的控制下按照步驟一至步驟八進(jìn)行工作，在所述過(guò)壓比較器的輸出端和所述欠壓比較器的輸出端分別輸出一序列的比較結(jié)果信號(hào)，所述電源電壓檢測(cè)電路根據(jù)所述過(guò)壓比較器的輸出端和所述欠壓比較器的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)對(duì)所述芯片的工作狀 態(tài)進(jìn)行設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電源電壓檢測(cè)電路，包括電源分壓電路、比較器輸入切換電路、電壓比較電路和邏輯控制模塊。電壓比較電路包括過(guò)壓比較器和欠壓比較器。比較器輸入切換電路分別和電源分壓電路、電壓比較電路和邏輯控制模塊相連接并能使電壓比較電路的輸入信號(hào)在電源分壓電路和邏輯控制模塊的輸出信號(hào)間切換。邏輯控制模塊的輸入端接收電壓比較電路的輸出信號(hào)，并使過(guò)壓比較器的輸出信號(hào)反向后反饋到過(guò)壓比較器的輸入端、使欠壓比較器的輸出信號(hào)的同相信號(hào)反饋到欠壓比較器的輸入端。本發(fā)明還公開(kāi)了一種電源電壓檢測(cè)電路的控制方法。本發(fā)明能確保芯片在電源電壓檢測(cè)電路被物理旁路時(shí)控制芯片的進(jìn)一步操作，為芯片安全提供保證。
文檔編號(hào)G01R19/00GK103176025SQ20111043451
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者李兆桂 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司