一種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片的制作方法
【專利摘要】一種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片，包括芯片本體，所述芯片本體上封裝有32位的RISCCPU、AD轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、通用GPIO接口、實時時鐘模塊、2個定時器、算法加速器、ROM、存儲器單元、電源管理控制單元、復(fù)位生成單元、時鐘生成單元，所述AD轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、通用GPIO接口、實時時鐘模塊、2個定時器、算法加速器、ROM、存儲器單元、電源管理控制單元、復(fù)位生成單元、時鐘生成單元均與所述RISCCPU連接。本實用新型的有益效果：功能簡單、運算速度快、功耗小。
【專利說明】-種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片。

【背景技術(shù)】
[0002] 動態(tài)密碼是一種一次性密碼，每個密碼只能使用一次。動態(tài)密碼可以隨時間、次數(shù) 和挑戰(zhàn)信息而變化。動態(tài)密碼具有良好的安全性，廣泛適用于各類信息系統(tǒng)。目前動態(tài) 令牌的應(yīng)用場合很多，主要集中在網(wǎng)絡(luò)游戲、財務(wù)軟件系統(tǒng)、ERP軟件系統(tǒng)、政府電子政務(wù)系 統(tǒng)、軍隊系統(tǒng)、VPN虛擬專網(wǎng)系統(tǒng)、金融系統(tǒng)等對密碼安全要求較高的軟件系統(tǒng)中，尤其是在 金融系統(tǒng)中，動態(tài)令牌的使用場合很多，目前在金融系統(tǒng)中，主要采用免費發(fā)放的方式，這 樣對動態(tài)令牌的成本要求很嚴格。據(jù)悉，工商銀行2013的動態(tài)密碼器年采購量已經(jīng)超過 2000萬片，全國金融系統(tǒng)中的動態(tài)令牌的采購量在2013年已經(jīng)超過一億片。如果以每個 動態(tài)令牌成本價格5元人民幣計算，全年金融系統(tǒng)中動態(tài)令牌的采購成本超過5億元人民 幣。目前市場上動態(tài)令牌中采用的主控芯片主要是用臺灣或者日本的mcu芯片，mcu芯片 不是動態(tài)令牌的專用芯片，所以芯片中的不少資源是沒有用的，同時mcu芯片不是動態(tài)令 牌的專用芯片，所以存在下面現(xiàn)象：① MCU中的功能在動態(tài)令牌系統(tǒng)中用不到；②MCU中部 分功能太復(fù)雜，動態(tài)令牌系統(tǒng)中要求簡單；③動態(tài)令牌中要求運行算法的時候要快，目前的 mcu主流是8位的，速度上受到限制。這些都無形中影響了動態(tài)令牌的功能和成本。
[0003] 影響最終以芯片為中心的系統(tǒng)的功耗主要有受下面幾個因素影響：設(shè)計的邏輯門 數(shù)，芯片die的面積，芯片的設(shè)計方法，芯片在實際使用的時候運行方式，這些都會影響到 最終系統(tǒng)的功耗。目前的芯片設(shè)計中，功耗主要包括分為動態(tài)功耗和靜態(tài)功耗。動態(tài)功耗 主要是電平的翻轉(zhuǎn)引起電容的沖放電引起的功耗，降低動態(tài)功耗可以采用clock gate的方 法，通過關(guān)閉模塊的時鐘來阻止信號的翻轉(zhuǎn)來降低動態(tài)功耗。靜態(tài)功耗是指芯片上電之后， 沒有晶體管開關(guān)情況下的功耗，主要來源于芯片的漏電流，芯片的漏電流受晶體管的類型 影響。
[0004] 動態(tài)令牌主要有三種形式：時間型、事件型、挑戰(zhàn)/應(yīng)答型。三種形式的令牌都要 求上電后芯片一直處于有電狀態(tài)(掉電之后芯片算法使用的種子信息會丟失)，目前市場上 的動態(tài)令牌主要采用紐扣形狀的鋰電池供電，其儲存的電能有限，因此降低動態(tài)令牌主控 芯片的功耗就能夠間接的降低動態(tài)令牌的整體功耗，延長動態(tài)令牌的使用時間（使用時間 主要依賴主控芯片在休眠模式和深度休眠模式時候的功耗)。降低芯片的功耗主要是在芯 片設(shè)計的時候采用低功耗技術(shù)，低功耗技術(shù)在上世紀90年代開始在實際應(yīng)用中受到廣泛 關(guān)注和發(fā)展，低功耗的好處也逐漸體現(xiàn)出來：
[0005] 1、功耗降低，提高了電路的可靠性；因為溫度升高，電遷移增加，溫度高到一定程 度會導(dǎo)致芯片不工作；
[0006] 2、降低了芯片封裝成本；芯片功耗降低可以采用更廉價的封裝材料；
[0007] 3、降低了功耗，延長了采用電池供電產(chǎn)品的使用時間，尤其是對手持設(shè)備等相關(guān) 產(chǎn)品的影響意義重大。
[0008] 隨著工藝的發(fā)展，尤其0· 18um制程以下的工藝（130um, 90um, 45um等等），靜態(tài) 功耗占整個芯片的比例越來越大，靜態(tài)功耗成為影響芯片整體功耗的一項重要指標；目前 主要的辦法是根據(jù)芯片的工作狀態(tài)把芯片中暫時不用的邏輯部分的電源關(guān)掉(采用power gate的方法)，使用的時候再開啟，這樣能最大程度的降低芯片的靜態(tài)功耗。
[0009] 目前采用的動態(tài)令牌中mcu芯片的結(jié)構(gòu)，見圖1，包括通用MCU芯片、POR&roR等 模塊，模擬基準提供整個芯片的電壓或者是電流的基準，時鐘有低頻時鐘和高頻時鐘，目前 動態(tài)令牌中MCU芯片采用LD0的方式作為電源轉(zhuǎn)換單元；涉及到的模擬模塊有Led driver & led bias & P0R& PDR & ADC &模擬基準&其他模塊中包含的模擬模塊。
[0010] 現(xiàn)有的使用mcu做成的動態(tài)令牌系統(tǒng)的各種工作模式主要有休眠模式和正常的 工作模式，休眠下降低功耗依賴于關(guān)閉系統(tǒng)的時鐘(休眠模式下仍要工作的模塊仍提供時 鐘)，通過降低芯片的動態(tài)功耗來降低芯片系統(tǒng)功耗。休眠模式和工作模式之間切換的時候 涉及到的相關(guān)動作，見圖2。三種形式的令牌，大部分時間都是工作在休眠模式，尤其是挑戰(zhàn) 型令牌。
[0011] 時間型：在每一分鐘都可以根據(jù)共享秘密以及與天的日期和時刻相應(yīng)的值來自動 產(chǎn)生新的動態(tài)密碼。認證服務(wù)根據(jù)共享秘密以及某個日期/時間值范圍來計算一系列預(yù)期 動態(tài)密碼，其中所述日期/時間值范圍意味著包含了令牌上使用的日期/時間值。這會考 慮在令牌時鐘與服務(wù)時鐘之間的、導(dǎo)致令牌與服務(wù)失去同步的任何漂移。如果服務(wù)計算的 動態(tài)密碼之一與接收到的動態(tài)密碼匹配，那么用戶通過認證。每一分鐘內(nèi)令牌都要在2種 工作模式下切換。時間型動態(tài)令牌休眠模式和喚醒之間切換的時序圖，見圖3,進入休眠模 式主要依賴CPU發(fā)出休眠相關(guān)指令并請求進入休眠狀態(tài)，喚醒依賴于計數(shù)器并在設(shè)定的時 間內(nèi)自動喚醒，時間型的動態(tài)令牌進入休眠模式和喚醒之間的切換操作比較頻繁，目前時 間型令牌要求每分鐘至少執(zhí)行一次休眠和喚醒的過程。休眠模式下主要是通過關(guān)掉相關(guān)模 塊的時鐘使數(shù)字邏輯進入暫停工作狀態(tài)，通過關(guān)閉工作模塊的時鐘信號和降低系統(tǒng)時鐘的 頻率來降低信號的翻轉(zhuǎn)達到降低動態(tài)功耗的目的。
[0012] 事件型：通過某一特定的事件次序及相同的種子值作為輸入，通過HASH算法中 運算出一致的密碼，事件特性可以是用戶每次按下令牌上的按鈕時遞增的計數(shù)器值。認 證服務(wù)根椐共享秘密以及該計數(shù)器值來計算動態(tài)密碼范圍，其中該計數(shù)器值始于令牌上 的最后一個已知計數(shù)器值。這考慮了那些導(dǎo)致未被發(fā)送至服務(wù)的動態(tài)密碼的按鈕按壓 (button-pushes)。如果在服務(wù)上計算的動態(tài)密碼之一與接收到的動態(tài)密碼相匹配，則用戶 通過驗證。
[0013] 挑戰(zhàn)/應(yīng)答型：服務(wù)端下發(fā)挑戰(zhàn)碼，動態(tài)令牌輸入挑戰(zhàn)碼，通過動態(tài)令牌生成一個 隨機數(shù)字，生成的隨機數(shù)和服務(wù)端生成的數(shù)字匹配，匹配一致則用戶通過驗證。
[0014] 事件型和挑戰(zhàn)/應(yīng)答型的模式轉(zhuǎn)換相似，即大部分時間動態(tài)令牌處于休眠模式， 需要使用的時候才會喚醒令牌進入工作模式。事件型、挑戰(zhàn)/應(yīng)答型令牌休眠模式和喚醒 之間切換的時序圖，見圖4,進入休眠模式主要依賴CPU發(fā)出休眠相關(guān)指令并請求進入休眠 狀態(tài)，喚醒依靠外部喚醒請求(需要的時候通過外部引腳出發(fā)喚醒請求)。事件型、挑戰(zhàn)、應(yīng) 答型令牌的休眠模式和喚醒之間的切換操作相比時間型的令牌要減少很多，動態(tài)令牌只在 使用的時候才會出發(fā)喚醒請求信號。動態(tài)令牌絕大部分時間處于休眠狀態(tài)，休眠模式下主 要是通過關(guān)掉相關(guān)模塊的時鐘使數(shù)字邏輯進入暫停工作狀態(tài)，通過關(guān)閉時鐘信號和降低系 統(tǒng)時鐘的頻率來降低信號的翻轉(zhuǎn)達到降低動態(tài)功耗的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本實用新型提供了一種功能簡單、運算速度快、功耗小的用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主 控芯片。
[0016] 本實用新型采用的技術(shù)方案是：
[0017] 一種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片，包括芯片本體，其特征在于：所述芯片本體上 封裝有32位的RISC CPU、AD轉(zhuǎn)換模塊、IXD顯示模塊、通用GPI0接口、實時時鐘模塊、2個 定時器、算法加速器、ROM、存儲器單元、電源管理控制單元、復(fù)位生成單元、時鐘生成單元， 所述AD轉(zhuǎn)換模塊、IXD顯示模塊、通用GPI0接口、實時時鐘模塊、2個定時器、算法加速器、 ROM、存儲器單元、電源管理控制單元、復(fù)位生成單元、時鐘生成單元均與所述RISC CPU連 接。
[0018] 進一步，所述存儲器單元包括數(shù)據(jù)存儲區(qū)、加速器RAM和算法邏輯運算需要的種 子存儲區(qū)，所述加速器RAM與算法加速器連接。
[0019] 進一步，所述AD轉(zhuǎn)換模塊的AD core的模擬部分是個3位的電壓檢測模擬電路。
[0020] 進一步，所述時鐘生成單元是一 32768Hz的時鐘，其內(nèi)部還包含有一個可與 32768Hz的時鐘切換的500k的內(nèi)部振蕩器。休眠的時候采用32768Hz的時鐘，動態(tài)令牌工 作的時候切換到內(nèi)部振蕩器。
[0021] 進一步，所述IXD顯示模塊與IXD驅(qū)動模塊連接。
[0022] 本實用新型通過將通用的mcu芯片中一些在動態(tài)令牌系統(tǒng)中不需要的資源去掉， 比如去掉不必要的P〇R &PDR單元，將8位以上的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路改為3位的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路， 用通用GPI0接口來代替UART通信口進行種子的下載，再采用一些低功耗的模塊，比如采用 clock-gate的方法，即關(guān)閉時鐘的辦法，來降低整個主控芯片的功耗。而且本實用新型采用 了 32位的RISC CPU，即32位的精簡指令中央處理器，提高了運行算法時候的速度、指令執(zhí) 行速度以及休眠和喚醒之間的切換速度。
[0023] 本實用新型將整個系統(tǒng)(引腳部分排除在外）分四個電源域:AlwayS on電源域、 ROM電源域、IXD電源域和內(nèi)核電源域。Always on電源域指的是上電之后一直帶電的區(qū)域， 包括電源管理控制單元（PMU controller)、復(fù)位生成單元（RST generator)、時鐘生成單元 (clock generator)以及算法邏輯運算需要的種子存儲區(qū)（seed);其中PMU controller部 分控制整個芯片的電源控制邏輯；RST generator負責(zé)芯片系統(tǒng)復(fù)位和各個模塊的復(fù)位邏 輯；Clock generator負責(zé)芯片的系統(tǒng)時鐘和各個模塊時鐘的時鐘生成邏輯；seed區(qū)域存 儲動態(tài)令牌使用的種子，這部分種子一當燒寫進去，就不能丟失，否則整個動態(tài)令牌就不能 正常工作。ROM電源域包括ROM部分，在芯片系統(tǒng)進入深度休眠模式或休眠模式的時候可以 關(guān)掉來降低動態(tài)令牌芯片系統(tǒng)的功耗。LCD電源域包括LCD顯示模塊和其對應(yīng)的LCD驅(qū)動 模塊（Driver)，IXD驅(qū)動模塊的供電來自外部的IXD driver的供電引腳（VIXD)，IXD驅(qū)動 模塊的引腳為 P_C0M (4 個）、P_SGE (32 個）、P_VLCD3、P_VLCD2、P_VLCD1、P_C1、P_C2,其 供電來自P_VLCD3,同時芯片系統(tǒng)可以通過邏輯控制供電有無來最大程度的降低LCD驅(qū)動 模塊的功耗。內(nèi)核電源域包括算法加速器、定時器、通用GPI0接口、AD轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲 區(qū)、加速器RAM，在芯片系統(tǒng)進入深度休眠模式或休眠模式的時候可以關(guān)掉來降低動態(tài)令牌 芯片系統(tǒng)的功耗。
[0024] 本實用新型為了進一步降低功耗，引腳部分的供電也可以選擇性的被關(guān)斷來進一 步降低功耗。芯片的引腳包括16個通用接口 GPI0引腳、41個IXD顯示部分引腳、2個時鐘 引腳、7個電源相關(guān)引腳、1個復(fù)位腳、1個外部喚醒引腳?？梢灾饕譃橐韵聨讉€部分：電源 引腳、時鐘和復(fù)位引腳、通用GPI0引腳、IXD相關(guān)引腳、外部喚醒專用引腳。其中通用GPI0 引腳，LCD相關(guān)引腳和外部喚醒專用引腳都可以通過芯片內(nèi)部邏輯根據(jù)動態(tài)令牌的工作模 式控制電源信號的連接，通過關(guān)斷引腳的供電來降低芯片的整體功耗。
[0025] 本實用新型的有益效果：功能簡單、運算速度快、功耗小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是現(xiàn)有動態(tài)令牌系統(tǒng)中的MCU芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖2是現(xiàn)有動態(tài)令牌系統(tǒng)中的MCU芯片的休眠模式和工作模式之間切換時涉及到 的相關(guān)動作示意圖。
[0028] 圖3是現(xiàn)有動態(tài)令牌系統(tǒng)中時間型令牌休眠模式和喚醒之間切換的時序圖。
[0029] 圖4是現(xiàn)有動態(tài)令牌系統(tǒng)中事件型、挑戰(zhàn)/應(yīng)答型令牌休眠模式和喚醒之間切換 的時序圖。
[0030] 圖5是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 圖6是本實用新型的時間型令牌深度休眠模式和喚醒之間切換的時序圖。
[0032] 圖7是本實用新型的事件型、挑戰(zhàn)/應(yīng)答型令牌深度休眠模式和喚醒之間切換的 時序圖。

【具體實施方式】
[0033] 下面結(jié)合具體實施例來對本實用新型進行進一步說明，但并不將本實用新型局限 于這些【具體實施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認識到，本實用新型涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi) 所可能包括的所有備選方案、改進方案和等效方案。
[0034] 參照5, 一種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片，包括芯片本體，所述芯片本體上封裝 有32位的RISC CPU 1、AD轉(zhuǎn)換模塊2、LCD顯示模塊6、通用GPI0接口 4、實時時鐘模塊3、 2個定時器5、算法加速器8、R0M12、存儲器單元、電源管理控制單元13、復(fù)位生成單元14、 時鐘生成單元15,所述AD轉(zhuǎn)換模塊2、IXD顯示模塊6、通用GPI0接口 4、實時時鐘模塊3、2 個定時器5、算法加速器8、R0M12、存儲器單元、電源管理控制單元13、復(fù)位生成單元14、時 鐘生成單元15均與所述RISC CPU 1連接。
[0035] 本實施例所述存儲器單元包括數(shù)據(jù)存儲區(qū)9、加速器RAM10和算法邏輯運算需要 的種子存儲區(qū)11，所述加速器RAM10與算法加速器8連接。
[0036] 本實施例所述AD轉(zhuǎn)換模塊2的AD core的模擬部分是個3位的電壓檢測模擬電 路。
[0037] 本實施例所述時鐘生成單元14是一 32768Hz的時鐘，其內(nèi)部還包含有一個可與 32768Hz的時鐘切換的500k的內(nèi)部振蕩器。休眠的時候采用32768Hz的時鐘，動態(tài)令牌工 作的時候切換到內(nèi)部振蕩器。
[0038] 本實施例所述IXD顯示模塊6與IXD驅(qū)動模塊7連接。
[0039] 本實用新型通過將通用的mcu芯片中一些在動態(tài)令牌系統(tǒng)中不需要的資源去掉， 比如去掉不必要的P〇R &PDR單元，將8位以上的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路改為3位的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路， 用通用GPI0接口 4來代替UART通信口進行種子的下載，再采用一些低功耗的模塊，比如采 用clock-gate的方法，即關(guān)閉時鐘的辦法，來降低整個主控芯片的功耗。而且本實用新型 采用了 32位的RISC CPU 1，即32位的精簡指令中央處理器，提高了運行算法時候的速度、 指令執(zhí)行速度以及休眠和喚醒之間的切換速度。
[0040] 本實用新型將整個系統(tǒng)（引腳部分排除在外）分四個電源域：AlwayS on電源域、 ROM電源域、IXD電源域和內(nèi)核電源域。Always on電源域指的是上電之后一直帶電的區(qū)域， 包括電源管理控制單元13 (PMU controller)、復(fù)位生成單元14 (RST generator)、時鐘生 成單元15 (clock generator)以及算法邏輯運算需要的種子存儲區(qū)11 (seed);其中PMU controller部分控制整個芯片的電源控制邏輯；RST generator負責(zé)芯片系統(tǒng)復(fù)位和各個 模塊的復(fù)位邏輯；Clock generator負責(zé)芯片的系統(tǒng)時鐘和各個模塊時鐘的時鐘生成邏輯； seed區(qū)域存儲動態(tài)令牌使用的種子，這部分種子一當燒寫進去，就不能丟失，否則整個動態(tài) 令牌就不能正常工作。ROM電源域包括ROM部分，在芯片系統(tǒng)進入深度休眠模式或休眠模 式的時候可以關(guān)掉來降低動態(tài)令牌芯片系統(tǒng)的功耗。LCD電源域包括LCD顯示模塊6和其 對應(yīng)的IXD驅(qū)動模塊7 (Driver)，IXD驅(qū)動模塊7的供電來自外部的IXD driver的供電引 腳（VLCD)，LCD 驅(qū)動模塊的引腳為 P_C0M (4 個）、P_SGE (32 個）、P_VLCD3、P_VLCD2、P_ VIXD1、P_C1、P_C2,其供電來自P_VIXD3,同時芯片系統(tǒng)可以通過邏輯控制供電有無來最大 程度的降低IXD驅(qū)動模塊的功耗。內(nèi)核電源域包括算法加速器8、定時器5、通用GPI0接口 4、AD轉(zhuǎn)換模塊2、數(shù)據(jù)存儲區(qū)9、加速器RAM10,在芯片系統(tǒng)進入深度休眠模式或休眠模式的 時候可以關(guān)掉來降低動態(tài)令牌芯片系統(tǒng)的功耗。
[0041] 本實用新型為了進一步降低功耗，引腳部分的供電也可以選擇性的被關(guān)斷來進一 步降低功耗。芯片的引腳包括16個通用接口 GPI0引腳、41個IXD顯示部分引腳、2個時鐘 引腳、7個電源相關(guān)引腳、1個復(fù)位腳、1個外部喚醒引腳?？梢灾饕譃橐韵聨讉€部分：電源 引腳、時鐘和復(fù)位引腳、通用GPI0引腳、IXD相關(guān)引腳、外部喚醒專用引腳。其中通用GPI0 引腳，LCD相關(guān)引腳和外部喚醒專用引腳都可以通過芯片內(nèi)部邏輯根據(jù)動態(tài)令牌的工作模 式控制電源信號的連接，通過關(guān)斷引腳的供電來降低芯片的整體功耗。
[0042] 下面根據(jù)不同模式的動態(tài)令牌來進行相應(yīng)的功耗降低方法說明。
[0043] 時間型模式下的電源切換關(guān)系：時間型的動態(tài)令牌的功能是LCD顯示模塊始終顯 示動態(tài)碼，每隔一分鐘計算一次動態(tài)碼，所以對應(yīng)的功能切換可以采用后面的方式：在深度 休眠模式下關(guān)閉ROM電源域，內(nèi)核電源域，關(guān)掉通用GPI0引腳的供電以及關(guān)掉外部喚醒引 腳的引腳供電。芯片進入深度休眠模式，芯片的實時時鐘在工作，LCD顯示模塊在工作；在 正常工作模式下關(guān)掉通用GPI0引腳的供電，關(guān)掉外部喚醒引腳的引腳供電，其他部分供電 全部開啟，進入正常工作模式。
[0044] 事件型、挑戰(zhàn)/應(yīng)答型模式下的電源切換關(guān)系：事件型、挑戰(zhàn)/應(yīng)答型的動態(tài)令牌 的功能是動態(tài)碼在觸發(fā)運算的時候運算一次，同時顯示動態(tài)碼，動態(tài)令牌芯片系統(tǒng)大部分 時間都處于深度休眠狀態(tài)。在深度休眠模式下關(guān)閉ROM電源域、LCD電源域、內(nèi)核電源域以 及關(guān)掉通用GPI0引腳的供電；在正常工作模式下開啟所有供電進入正常工作模式。
[0045] 動態(tài)令牌芯片的時間型令牌深度休眠模式和喚醒之間切換的時序圖，見圖6,進入 深度休眠模式依賴CPU發(fā)出休眠相關(guān)指令并請求進入休眠狀態(tài)，喚醒依賴于計數(shù)器并在設(shè) 定的時間內(nèi)自動喚醒，時間型的動態(tài)令牌進入深度休眠模式和喚醒之間的切換操作比較頻 繁，目前時間型令牌要求每分鐘至少執(zhí)行一次休眠和喚醒的過程。深度休眠模式下降低功 耗主要采用關(guān)閉不工作模塊的供電(包括不需要的引腳供電）和降低深度休眠模式時候喚 醒邏輯的系統(tǒng)時鐘頻率。系統(tǒng)進入休眠模式的時候芯片內(nèi)部只有Always on區(qū)域帶電，其他 區(qū)域的電關(guān)掉(包括引腳部分的供電)。
[0046] 事件型動態(tài)令牌模塊和挑戰(zhàn)/應(yīng)答型動態(tài)令牌對硬件的功耗模式的切換類似。事 件型、挑戰(zhàn)/應(yīng)答型令牌深度休眠模式和喚醒之間切換的時序圖，見圖7,進入深度休眠模 式主要依賴CPU發(fā)出休眠相關(guān)指令并請求進入休眠狀態(tài)，喚醒依靠外部喚醒請求(需要的 時候通過外部喚醒引腳發(fā)出喚醒請求)。事件型、挑戰(zhàn)、應(yīng)答型令牌的深度休眠模式和喚醒 之間的切換操作相比時間型的令牌要減少很多，令牌只在使用的時候才會出發(fā)喚醒請求信 號。令牌絕大部分時間處于休眠狀態(tài)，深度休眠模式下降低功耗主要采用關(guān)閉不工作模塊 (包括不需要的引腳供電)和降低深度休眠模式時候喚醒邏輯的系統(tǒng)時鐘頻率。系統(tǒng)進入深 度休眠模式的時候芯片內(nèi)部只有Always on區(qū)域帶電，其他區(qū)域的電關(guān)掉（引腳除了外部喚 醒引腳，其他引腳部分的供電也關(guān)掉)。
[0047] 對于動態(tài)令牌來說，時間是算法一個重要因子，所以無論是時間型令牌還是挑戰(zhàn) 型等相關(guān)令牌，在休眠模式或者是深度休眠模式下，時鐘都需要能夠正常工作，即在休眠模 式的時候?qū)崟r時鐘模塊（RTC)都要能夠正常工作，涉及到的RTC相關(guān)的引腳也需要在休眠 模式下能正常工作，即不能關(guān)斷RTC相關(guān)引腳的供電。并且在深度休眠模式下CPU相關(guān)部 分的電源域的供電是關(guān)掉的。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片，包括芯片本體，其特征在于：所述芯片本體上 封裝有32位的RISC CPU、AD轉(zhuǎn)換模塊、IXD顯示模塊、通用GPIO接口、實時時鐘模塊、2個 定時器、算法加速器、ROM、存儲器單元、電源管理控制單元、復(fù)位生成單元、時鐘生成單元， 所述AD轉(zhuǎn)換模塊、IXD顯示模塊、通用GPI0接口、實時時鐘模塊、2個定時器、算法加速器、 ROM、存儲器單元、電源管理控制單元、復(fù)位生成單元、時鐘生成單元均與所述RISC CPU連 接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片，其特征在于：所述存儲 器單元包括數(shù)據(jù)存儲區(qū)、加速器RAM和算法邏輯運算需要的種子存儲區(qū)，所述加速器RAM與 算法加速器連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片，其特征在于：所述 AD轉(zhuǎn)換模塊的AD core的模擬部分是個3位的電壓檢測模擬電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片，其特征在于：所述時鐘 生成單元是一 32768Hz的時鐘，其內(nèi)部還包含有一個可與32768Hz的時鐘切換的500k的內(nèi) 部振蕩器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于動態(tài)令牌系統(tǒng)的主控芯片，其特征在于：所述LCD 顯示模塊與IXD驅(qū)動模塊連接。
【文檔編號】G06F1/32GK203870558SQ201420238352
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】夏軍虎, 何友軍, 韓濤 申請人:杭州晟元芯片技術(shù)有限公司