一种电源毛刺信号检测电路及检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种电源毛刺信号检测电路及检测方法。其中该检测电路包括：电源正极、电源负极、比较器、第一电容和第二电容，比较器的第一输入端口通过第一电容与电源正极连接，比较器的第二输入端口通过第二电容与电源负极连接。本发明的电源毛刺信号检测电路及检测方法，通过电容来采集电源上的毛刺信号，能够隔离直流电压，因此不存在直流功耗；并且，通过隔离直流电压，使得被攻击电源的直流电压值发生变化对本提案的电路不会产生影响，该检测电路使用灵活，可移植性强。
【专利说明】—种电源毛刺信号检测电路及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及嵌入式系统【技术领域】，尤其涉及一种电源毛刺信号检测电路及检测方法。
【背景技术】
[0002]电源毛刺(power glitch)攻击是通过快速改变输入到芯片的电源电压或者地电压，使得芯片里的某些电路单元受到影响，引起一个或者多个电路单元进入错误状态，从而导致芯片处理器跳过或者根据错误的状态实施错误的操作，进而使芯片内隐藏的安全信息逐渐的暴露出来的一种攻击手段。现阶段，随着智能卡的广泛应用，在信息安全领域中的信息卡成为了黑客们的重点攻击对象。
[0003]在现有的技术中，电源毛刺检测电路一般包括毛刺采集、运算、比较和锁存4个环节。比较和锁存两个环节主要通过比较器和锁存器来实现，而毛刺的采集和运算主要通过电阻串来实现。通过电阻串将电源电压分压之后和固定的基准电压进行比较来实现检测电源上毛刺信号的目的，当电源电压出现毛刺并且使其瞬态值高于或者低于我们所设定的基准电压时，比较器产生中断报警信号。在实际的应用和芯片设计中，电源毛刺检测电路的电压域和被攻击的电压域是完全不同的。在通过电阻串采集被攻击电压的同时，要考虑到后面电路能否对采集后的攻击信号进行处理，此时不可避免的就需要考虑到后面电路的实际信号输入范围等问题。
[0004]通过对以上现有技术的研究和实际电路应用环境的考虑，很容易发现现有技术存在以下缺点:
[0005](I)电阻串采集电源电压时存在直流功耗。
[0006](2)电阻串只能采集电源上的低频信号，对于电源上的高频信号无法实现同比例米集。
[0007](3)当被检测的电源直流电压范围很大而不存在毛刺攻击，例如，电池供电情况下，电源电压从5.5v缓慢变化到2.7v时，会增大后面比较环节的设计难度。
【发明内容】
[0008]为了解决现有技术中电源毛刺检测电路功耗大且检测电路本身受被检测电源直流电压变化的影响的技术问题，本发明提出一种电源毛刺信号检测电路及检测方法。
[0009]本发明的一个方面，提供一种电源毛刺信号检测电路，包括:电源正极、电源负极、比较器、第一电容和第二电容，
[0010]比较器的第一输入端口通过第一电容与电源正极连接，比较器的第二输入端口通过第二电容与电源负极连接。
[0011]该检测电路还包括第一基准电压、第一电阻、第二基准电压和第二电阻，第一基准电压通过第一电阻与比较器的第一输入端口连接，第二基准电压通过第二电阻与比较器的第二输入端口连接。[0012]该检测电路还包括第三电容，第一电容和第二电容通过第三电容串联。
[0013]第一输入端口处的毛刺信号电压为:\
【权利要求】
1.一种电源毛刺信号检测电路，其特征在于，包括:电源正极、电源负极、比较器、第一电容和第二电容， 所述比较器的第一输入端口通过第一电容与电源正极连接，所述比较器的第二输入端口通过第二电容与电源负极连接。
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，还包括第一基准电压、第一电阻、第二基准电压和第二电阻， 第一基准电压通过第一电阻与所述比较器的第一输入端口连接，第二基准电压通过第二电阻与所述比较器的第二输入端口连接。
3.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，还包括第三电容， 所述第一电容和所述第二电容通过所述第三电容串联。
4.根据权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述第一输入端口处的毛刺信号电压为:
5.根据权利要求1-4所述的检测电路，其特征在于，还包括整形器和锁存器， 所述比较器通过所述整形器与所述锁存器连接。
6.—种电源毛刺信号检测方法,其特征在于，比较器的第一输入端口通过第一电容与电源正极连接，所述比较器的第二输入端口通过第二电容与电源负极连接；该方法包括: 第一电容和第二电容分别采集电源正极和电源负极的毛刺信号； 所述比较器通过比较第一输入端口和第二输入端口的电压差获得毛刺信号电压。
7.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，第一基准电压通过第一电阻与所述比较器的第一输入端口连接，第二基准电压通过第二电阻与所述比较器的第二输入端口连接；该方法还包括: 第一基准电压和第二基准电压分别通过第一电阻和第二电阻为比较器提供直流偏置电压。
8.根据权利要求6或7所述的检测方法，其特征在于，所述比较器通过所述整形器与所述锁存器连接，该方法还包括: 所述比较器还进一步比较所述毛刺信号电压与报警阈值，将比较结果发送到所述整形器； 所述整形器将所述比较结果转换为数字信号； 所述锁存器将所述数字信号进行锁存，当所述比较结果为所述毛刺信号电压大于所述报警阈值时，所述锁存器生成中断告警信号。
【文档编号】G01R19/25GK103675428SQ201310215260
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】杨小坤, 原义栋, 赵东艳, 张海峰, 李振国 申请人:国家电网公司, 北京南瑞智芯微电子科技有限公司