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如何在待机期间降低加密芯片功耗

微信算账机器人发布时间:2020-06-12

       越来越多的嵌入式电子产品为了追求体积小巧和应用便利都采用了电池供电,这就要求设备自身功耗尽量要低。这对于使用加密芯片的用户来说,会造成一定困扰。因为不加加密芯片会有安全隐患,加入加密芯片又会增加功耗,因此陷入两难处境。本期来介绍两种解决办法。第一个“断电处理”方案,通用性较强,第二个“使用带有关断模式的加密芯片”方案,在节约板上面积和减少MCU资源占用上有更明显的优势。

       方案一、断电处理

       通过引入开关电路,在待机状态下,将加密芯片进行断电处理,是一个通用的做法。

       具体方法如下:

       第一步,在加密芯片VCC上增加一个三极管开关电路;

       第二步,三极管的基极连接至MCU的一个GPIO;

       第三步,MCU端修改代码实现功能为:当需要关断加密芯片供电时,MCU的GPIO通过电平切换控制三极管使其集电极与射极处于断开状态,进而让加密芯片VCC处于断开状态;

       第四步,MCU将与加密芯片连接的其他通信引脚设置为输出低电平状态,这样做的目的是防止MCU向加密芯片灌入电流产生功耗。

       如果需要加密芯片继续工作时,MCU的GPIO将三极管打开,让芯片重新上电,之后加密芯片就可以继续恢复工作了。

       但是,上述方法除了具备通用性好,操作逻辑简单的特点外,却也引入了一些问题。例如,外加开关电路会占用PCB板上空间资源,对于一些小型、微型PCB产品,无疑让PCB设计人员非常为难,甚至无法腾出多余空间留给开关电路。再者来说,毕竟要通过MCU来持续不断控制加密芯片,保持相关引脚输出固定电平,这对MCU的资源也是一个占用消耗,毕竟很多产品MCU的GPIO资源是极其宝贵的,单独开辟出一个控制开关电路是无法接受的。

       方案二、使用带有关断模式的加密芯片

       针对上述不能采用断电方案的客户,可以选用具备关断模式的加密芯片,例如LCS4110芯片。在需要进入待机的时刻,MCU向加密芯片发送设置指令后,后者自动进入睡眠模式,此时芯片内部除唤醒电路处于工作状态外,其他电路模块均处于关断状态(断电),因此产生的功耗非常小,仅为200nA左右。

       若想激活加密芯片使其恢复工作态,只需要发送任意字节,即可迅速恢复。这样一来,用户无需单独设计开关电路,也不需要浪费MCU端宝贵的GPIO资源,就可以轻松的实现降低功耗的需求,不失为一个良策。

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