帶移動(dòng)電源的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶移動(dòng)電源功能的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其包括：與外部主設(shè)備連接的數(shù)據(jù)接口；具有硬盤(pán)接口的內(nèi)置硬盤(pán)；獲得按鍵信息的按鍵檢測(cè)電路；連接數(shù)據(jù)接口以及硬盤(pán)接口的主控電路；與所述按鍵檢測(cè)電路和所述主控電路相連的用戶密碼識(shí)別和控制電路；充電接口和放電接口；與所述充電接口和所述放電接口相連的電源管理電路，其還與所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路和用戶密碼識(shí)別和控制電路相連以為它們提供電源；與電源管理電路相連的可充電電池。其不僅可以為自身供電，還可以對(duì)外部設(shè)備供電，實(shí)現(xiàn)了功能的多樣化，提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶移動(dòng)電源的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及存儲(chǔ)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種帶移動(dòng)電源的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)日新月異的廣泛應(yīng)用，各類(lèi)數(shù)碼消費(fèi)電子產(chǎn)品的普及以及移動(dòng)概念在從商務(wù)辦公到個(gè)人娛樂(lè)休閑等各個(gè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，個(gè)人資料的存儲(chǔ)需求，尤其是對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)的需求增長(zhǎng)的速度變得越來(lái)越快。近些年來(lái)，在移動(dòng)存儲(chǔ)市場(chǎng)中，移動(dòng)硬盤(pán)以其相對(duì)于光介質(zhì)存儲(chǔ)(如CDRWDVDRW等)更高的存取速度，更簡(jiǎn)單的存取過(guò)程和相對(duì)于閃存存儲(chǔ)(即U盤(pán))更大的容量，更低的價(jià)格等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越受到普通消費(fèi)者和商業(yè)用戶的青睞，市場(chǎng)空間也越來(lái)越大。
[0003]移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備給人們帶來(lái)便攜性好處的同時(shí)，也加大了人們對(duì)數(shù)據(jù)安全性、設(shè)備私密性、掉電保護(hù)性能等方面的要求。傳統(tǒng)的移動(dòng)硬盤(pán)在數(shù)據(jù)安全性和掉電保護(hù)性能等方面一直存在難以克服的瓶頸。無(wú)論是采用內(nèi)置機(jī)械硬盤(pán)還是固態(tài)硬盤(pán)作為存儲(chǔ)設(shè)備，當(dāng)出現(xiàn)突然掉電的情況下，傳統(tǒng)的移動(dòng)硬盤(pán)都會(huì)存在盤(pán)受損、數(shù)據(jù)丟失、文件系統(tǒng)破壞等損壞幾率，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致整個(gè)盤(pán)報(bào)廢。因此本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，所有的問(wèn)題都可歸結(jié)為安全性問(wèn)題，而追求更加安全、更加實(shí)用的移動(dòng)硬盤(pán)一是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。
[0004]目前市場(chǎng)上的移動(dòng)硬盤(pán)盒產(chǎn)品，能方便用戶靈活配置硬盤(pán)；同時(shí)帶加密功能的移動(dòng)硬盤(pán)盒產(chǎn)品也在數(shù)據(jù)加密和設(shè)備私密性方面有了較大的改進(jìn)，但在掉電保護(hù)等數(shù)據(jù)安全性方面的根本問(wèn)題仍未得到解決；另外由于用戶自行配置的硬盤(pán)種類(lèi)很多，對(duì)于功耗大、峰值工作電流大的硬盤(pán)一不可避免地給硬盤(pán)盒的供電帶來(lái)壓力和數(shù)據(jù)讀寫(xiě)隱患。
[0005]另外一方面，針對(duì)數(shù)碼產(chǎn)品功能日益多樣化，使用更加頻繁，與我們?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)聯(lián)也越來(lái)越密切，如何提高數(shù)碼產(chǎn)品以及電子產(chǎn)品的使用時(shí)間、方便人們的生活、及時(shí)補(bǔ)充電源、發(fā)揮其最大功用的重要性就更加刻不容緩。目前市場(chǎng)上的移動(dòng)電源屬于獨(dú)立型產(chǎn)品，功能較為單一，未能發(fā)揮其在掉電保護(hù)、不間斷供電方面的效用。
[0006]因此，有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來(lái)克服上述問(wèn)題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種帶移動(dòng)電源的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其不僅可以為自身供電，還可以對(duì)外部設(shè)備供電，實(shí)現(xiàn)了功能的多樣化，提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種帶移動(dòng)電源功能的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其包括:與外部主設(shè)備連接的數(shù)據(jù)接口 ；具有硬盤(pán)接口的內(nèi)置硬盤(pán)；獲得按鍵信息的按鍵檢測(cè)電路；連接數(shù)據(jù)接口以及硬盤(pán)接口的主控電路；與所述按鍵檢測(cè)電路和所述主控電路相連的用戶密碼識(shí)別和控制電路；充電接口和放電接口 ；與所述充電接口和所述放電接口相連的電源管理電路，其還與所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路和`用戶密碼識(shí)別和控制電路相連以為它們提供電源；與電源管理電路相連的可充電電池。
[0009]進(jìn)一步的，所述主控電路包括與所述數(shù)據(jù)接口連接的第一控制器，與所述硬盤(pán)接口連接的第二控制器以及負(fù)責(zé)兩種控制器之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的第一微控制器。
[0010]進(jìn)一步的，所述主控電路還包括加解密模塊，所述第一微控制器在接收到來(lái)自用戶密碼識(shí)別和控制電路的解鎖信號(hào)時(shí)允許所述加解密模塊運(yùn)行于第一控制器和第二控制器之間，將來(lái)自第一控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后發(fā)送給第二控制器，將來(lái)自第二控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密后發(fā)送給第一控制器。
[0011]進(jìn)一步的，所述用戶密碼識(shí)別和控制電路包括存儲(chǔ)單元和第二微控制器，所述存儲(chǔ)單元內(nèi)存儲(chǔ)有密碼數(shù)據(jù)，所述微控制器獲取來(lái)自按鍵檢測(cè)電路的按鍵信息，并將其與所述存儲(chǔ)單元內(nèi)的密碼數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，如果兩者相匹配，則向所述主控電路的第一微控制器發(fā)送解鎖信號(hào)。
[0012]進(jìn)一步的，所述用戶密碼識(shí)別和控制電路包括用于顯示解鎖狀態(tài)的并且與所述第二微控制器連接的解鎖狀態(tài)指示單元。
[0013]進(jìn)一步的，所述可充電電池經(jīng)由所述電源管理電路為所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路和用戶密碼識(shí)別和控制電路提供電源，所述可充電電池經(jīng)由所述電源管理電路為所述放電接口提供電源；所述充電接口經(jīng)由所述電源管理電路為所述可充電電池充電。
[0014]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)接口為USB接口，該USB接口還與所述電源管理電路連接，在所述USB接口與外部主設(shè)備連接時(shí)，所述USB接口為經(jīng)由所述電源管理電路為所述可充電電池充電或?yàn)樗鰞?nèi)置硬盤(pán)、主控電路和用戶密碼識(shí)別和控制電路提供電源。
[0015]進(jìn)一步的，所述電源管理電路包括電源路徑管理電路、升壓電路和充放電管理電路，所述電源路徑管理電路與所述USB接口、充電接口、所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路、用戶密碼識(shí)別和控制電路、充放電管理電路和升壓電路相連，所述充放電管理電路與所述可充電電池相連，所述升壓電路與所述放電接口相連，所述可充電電池經(jīng)過(guò)充放電管理電路和所述電源路徑管理電路為所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路、用戶密碼識(shí)別和控制電路提供電源，所述可充電電池經(jīng)過(guò)充放電管理電路、所述電源路徑管理電路和所述升壓電路為所述放電接口提供電源，所述USB接口和/或所述充電接口通過(guò)所述電源路徑管理電路和所述充放電管理電路為所述可充電電池充電，所述USB接口通過(guò)所述電源路徑管理電路為所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路、用戶密碼識(shí)別和控制電路提供電源。
[0016]進(jìn)一步的，當(dāng)外部主設(shè)備接入U(xiǎn)SB接口并從該外部主設(shè)備獲得供電時(shí)，電源路徑管理電路在滿足對(duì)系統(tǒng)供電的情況下，同時(shí)對(duì)可充電電池充電，當(dāng)系統(tǒng)工作負(fù)荷較重時(shí)，電源路徑管理電路將自動(dòng)減少甚至停止對(duì)可充電電池的充電，在系統(tǒng)工作超負(fù)荷情況下，可充電電池可和外部主設(shè)備一起對(duì)系統(tǒng)饋電。
[0017]進(jìn)一步的，加密移動(dòng)硬盤(pán)盒初始狀態(tài)為上鎖狀態(tài)，在對(duì)內(nèi)置硬盤(pán)讀寫(xiě)前，用戶需要輸入密碼進(jìn)行解鎖操作；在未解鎖狀態(tài)時(shí)，用戶將不能在外部主設(shè)備上對(duì)內(nèi)置硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)，解鎖成功后，才能在外部主設(shè)備上對(duì)內(nèi)置硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置電源管理電路和可充電電池，這樣不僅可以為其自身供電，還可以對(duì)外部設(shè)備供電，即實(shí)現(xiàn)了功能的多樣化，也提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。此外通過(guò)設(shè)置用戶密碼識(shí)別和控制電路以及加解密模塊，從而可以對(duì)寫(xiě)入所述內(nèi)置硬盤(pán)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，對(duì)讀出所述內(nèi)置硬盤(pán)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性?！尽緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]圖1是本發(fā)明中的帶移動(dòng)電源的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖2是圖1中的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒中的主控電路在一個(gè)實(shí)施例中的設(shè)計(jì)原理圖；
[0022]圖3是圖1中的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒中的用戶密碼識(shí)別和控制電路在一個(gè)實(shí)施例中的設(shè)計(jì)原理圖；
[0023]圖4是圖1中的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒中的按鍵檢測(cè)電路在一個(gè)實(shí)施例中的設(shè)計(jì)原理圖；
[0024]圖5是圖1中的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒中的電源管理電路在一個(gè)實(shí)施例中的設(shè)計(jì)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖與實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026]此次所說(shuō)明的附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意實(shí)例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0027]圖1是本發(fā)明中的帶移動(dòng)電源的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，所述加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其包括與外部主設(shè)備7連接的數(shù)據(jù)接口 21、具有硬盤(pán)接口的內(nèi)置硬盤(pán)2、獲得按鍵信息的按鍵檢測(cè)電路4、連接數(shù)據(jù)接口 21以及硬盤(pán)接口的主控電路
1、與所述按鍵檢測(cè)電路4和所述主控電路I相連的用戶密碼識(shí)別和控制電路3、充電接口22、放電接口 23、與所述充電接口 22和所述放電接口 23相連的電源管理電路5，以及與電源管理電路5相連的可充電電池6。所述電源管理電路5還與所述內(nèi)置硬盤(pán)2、主控電路I和用戶密碼識(shí)別和控制電路3相連以為它們提供電源。
[0028]所述主控電路1包括與所述數(shù)據(jù)接口 21連接的第一控制器，與所述硬盤(pán)接口連接的第二控制器以及負(fù)責(zé)兩種控制器之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的第一微控制器。在一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)接口 21為USB3.0 (Universal Serial Bus3.0，通用串行總線3.0)接口，所述第一控制器為USB控制器，所述外部主設(shè)備為USB主設(shè)備，所述主控電路I采用USB3.0協(xié)議與外部主設(shè)備通訊，所述硬盤(pán)接口為SATA (Serial Advanced Technology Attachment,串行高級(jí)技術(shù)附件，一種基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的串行硬件驅(qū)動(dòng)器接口)接口，第二控制器為SATA接口，所述主控電路I采用SATA協(xié)議與內(nèi)置硬盤(pán)通訊，所述第一微處理器負(fù)責(zé)通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換和橋接。所述主控電路I還包括加解密模塊，所述第一微控制器在接收到來(lái)自用戶密碼識(shí)別和控制電路3的解鎖信號(hào)時(shí)允許所述加解密模塊運(yùn)行于第一控制器和第二控制器之間，將來(lái)自第一控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后發(fā)送給第二控制器，將來(lái)自第二控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密后發(fā)送給第一控制器。
[0029]所述用戶密碼識(shí)別和控制電路3包括第二微控制器、與所述第二微控制器連接的存儲(chǔ)單元、與所述第二微控制器連接的解鎖狀態(tài)指示單元。所述存儲(chǔ)單元內(nèi)存儲(chǔ)有密碼數(shù)據(jù)，所述第二微控制器獲取來(lái)自按鍵檢測(cè)電路4的按鍵信息，并將所述按鍵信息與所述存儲(chǔ)單元內(nèi)的密碼數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，如果兩者相匹配，則向所述主控電路I的第一微控制器發(fā)送解鎖信號(hào)，如果兩者不匹配，則不向所述主控電路I的第一微控制器發(fā)送解鎖信號(hào)。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)單兀為EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory,簡(jiǎn)稱EEPROM)。所述解鎖狀態(tài)指示單元用于所述移動(dòng)硬盤(pán)盒的解鎖狀態(tài)，比如可以是LED燈，比如綠顏色是已解鎖狀態(tài)，其余為非解鎖狀態(tài)。所述第二微控制器還能夠通過(guò)控制線控制所述電源管理電路5以決定是否啟動(dòng)所述移動(dòng)硬盤(pán)盒的移動(dòng)電源功能。在啟動(dòng)所述移動(dòng)硬盤(pán)盒的移動(dòng)電源功能時(shí)，所述可充電電池6被允許通過(guò)所述電源管理電路5以及放電接口 23對(duì)外供電。
[0030]所述按鍵檢測(cè)電路4可以為電容觸摸按鍵芯片，其以I2C或者串行通訊方式與所述用戶密碼識(shí)別和控制電路3連接，其負(fù)責(zé)按鍵的檢測(cè)和識(shí)別，并將按鍵信息通過(guò)I2C或者串行通訊方式反饋給用戶密碼識(shí)別和控制電路3。
[0031 ] 所述可充電電池6經(jīng)由所述電源管理電路5為所述內(nèi)置硬盤(pán)2、主控電路I和用戶密碼識(shí)別和控制電路3提供電源。在所述放電接口 23接入外部便攜式設(shè)備9時(shí)，所述可充電電池6經(jīng)由所述電源管理電路5為所述放電接口 23提供電源，進(jìn)而給所述外部便攜式設(shè)備9供電。外部電源適配器8可以接入所述充電接口 22，并經(jīng)由所述充電接口 22和所述電源管理電路5為所述可充電電池6進(jìn)行快速充電。在所述數(shù)據(jù)接口 21為USB接口時(shí)，該USB接口還與所述電源管理電路5連接，在所述USB接口與外部主設(shè)備7連接時(shí)，所述USB接口為經(jīng)由所述電源管理電路5為所述可充電電池6充電或?yàn)樗鰞?nèi)置硬盤(pán)2、主控電路I和用戶密碼識(shí)別和控制電路3提供電源。
[0032]所述電源管理電路包括電源路徑管理電路、升壓電路和充放電管理電路。所述電源路徑管理電路與所述USB接口 21、充電接口 22、所述內(nèi)置硬盤(pán)2、主控電路1、用戶密碼識(shí)別和控制電路3、充放電管理電路和升壓電路相連。所述充放電管理電路與所述可充電電池6相連，所述升壓電路與所述放電接口 23相連，所述可充電電池6經(jīng)過(guò)充放電管理電路和所述電源路徑管理電路為所述內(nèi)置硬盤(pán)2、主控電路1、用戶密碼識(shí)別和控制電路3提供電源，所述可充電電池6經(jīng)過(guò)充放電管理電路、所述電源路徑管理電路和所述升壓電路為與所述放電接口連接的外部便攜設(shè)備9充電，所述USB接口 21和/或所述充電接口 22通過(guò)所述電源路徑管理電路和所述充放電管理電路為所述可充電電池6充電，所述USB接口 21可以通過(guò)所述電源路徑管理電路為所述內(nèi)置硬盤(pán)2、主控電路1、用戶密碼識(shí)別和控制電路3提供電源。
[0033]這樣，所述帶移動(dòng)電源的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒不僅可以作為安全硬盤(pán)盒使用，還可以作為移動(dòng)電源來(lái)使用，并且其內(nèi)置的可充電電池還為內(nèi)置的硬盤(pán)盒供電，從而避免了突然斷電而導(dǎo)致的盤(pán)受損、數(shù)據(jù)丟失、文件系統(tǒng)破壞等問(wèn)題。此外，所述移動(dòng)硬盤(pán)盒也具有加解密的功能，保證了硬盤(pán)內(nèi)的數(shù)據(jù)的安全性。
[0034]主控芯片電路I中的加解密模塊負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)高速加解密運(yùn)算，可為AES (AdvancedEncryption Standard, AES)加解密單元、RSA/SM2協(xié)處理器、祖沖之算法加解密單元等；主控芯片電路I和用戶密碼識(shí)別和控制電路3之間采用SPI (Serial Peripheral interface,串行外圍設(shè)備接口 )通訊，并由后者授權(quán)對(duì)硬盤(pán)的讀寫(xiě)。內(nèi)置硬盤(pán)(2)是帶SATA硬盤(pán)接口的機(jī)械硬盤(pán)或者固態(tài)硬盤(pán)。USB外部主設(shè)備7可為個(gè)人電腦、IPAD等帶USB通訊接口的主設(shè)備。
[0035]所述電源管理電路5可以負(fù)責(zé)對(duì)可充電電池6的充放電管理以及系統(tǒng)饋電的電源路徑管理。當(dāng)接入并從USB外部主設(shè)備7獲得供電時(shí)，電源路徑管理電路在滿足對(duì)系統(tǒng)饋電(即對(duì)內(nèi)置硬盤(pán)2、主控電路I和用戶密碼識(shí)別和控制電路3的供電)的情況下，同時(shí)對(duì)可充電電池6充電；當(dāng)系統(tǒng)工作負(fù)荷較重時(shí)，電源路徑管理電路5將自動(dòng)減少甚至停止對(duì)可充電電池6的充電；在超負(fù)荷情況下，可充電電池6可和USB外部主設(shè)備7 —起對(duì)系統(tǒng)饋電，從而形成對(duì)系統(tǒng)不間斷供電的掉電保護(hù)機(jī)制。
[0036]硬盤(pán)盒具有兩個(gè)對(duì)可充電電池(6)的充電接口(USB接口 21和專(zhuān)門(mén)的充電接口22)，外部USB主設(shè)備7和外部電源適配器8通過(guò)相應(yīng)的充電接口對(duì)所述可充電電池6進(jìn)行充電，其中外部電源適配器8可提供較大的充電電流，以實(shí)現(xiàn)對(duì)可充電電池6的快速充電。電源管理電路(5)具備對(duì)充電端口供電特性的檢測(cè)和識(shí)別功能，兼容USB2.0、USB3.0、BCl.2、YD/T1591-2009等?？沙潆婋姵?除了可對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)供電外，還可做為移動(dòng)電源，對(duì)外部便攜設(shè)備9進(jìn)行充電。對(duì)外放電接口兼容BCl.2、YD/T1591-2009以及分頻器模式等。
[0037]本發(fā)明的移動(dòng)硬盤(pán)盒的工作過(guò)程如下。硬盤(pán)盒初始狀態(tài)為上鎖(或稱未解鎖狀態(tài))，在對(duì)內(nèi)置硬盤(pán)2讀寫(xiě)前，用戶需要輸入密碼進(jìn)行解鎖操作；在未解鎖狀態(tài)時(shí)，用戶將不能在USB外部主設(shè)備7上對(duì)內(nèi)置硬盤(pán)2進(jìn)行讀寫(xiě)，而僅只能看到盤(pán)符。當(dāng)硬盤(pán)盒接入U(xiǎn)SB外部主設(shè)備7后，用戶首先輸入密碼進(jìn)行解鎖操作，才能在USB外部主設(shè)備7上對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作；用戶也可以先在硬盤(pán)盒上輸入密碼進(jìn)行解鎖操作，然后再將硬盤(pán)盒接入U(xiǎn)SB外部主設(shè)備7。
[0038]解鎖過(guò)程:按鍵檢測(cè)電路4首先將用戶的按鍵信息傳遞給用戶密碼識(shí)別和控制電路3 ;用戶密碼識(shí)別和控制電路3從所述按鍵信息中提取用戶輸入的密碼，并將其和原存在存儲(chǔ)單元(EEPROM)的用戶密碼信息進(jìn)行對(duì)比，如果兩者相符或相匹配，則表示解鎖操作成功；同時(shí)，用戶密碼識(shí)別和控制電路3將解鎖成功的信息反饋給主控電路1，并通過(guò)解鎖狀態(tài)指示電路，提示用戶內(nèi)置硬盤(pán)2已處于解鎖狀態(tài)，整個(gè)解鎖過(guò)程結(jié)束。
[0039]硬盤(pán)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)和加解密過(guò)程:當(dāng)硬盤(pán)盒接入U(xiǎn)SB外部主設(shè)備7后，主控電路I首先完成初始化和配置，然后等待用戶密碼識(shí)別和控制電路3的解鎖信息；當(dāng)收到解鎖信息后，主控電路I則允許對(duì)內(nèi)置硬盤(pán)2的讀寫(xiě)操作；在讀寫(xiě)操作過(guò)程中，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的加解密，上述加解密過(guò)程系自動(dòng)完成，無(wú)需用戶干涉。
[0040]電池充放電和電源路徑管理過(guò)程:當(dāng)硬盤(pán)盒接入U(xiǎn)SB外部主設(shè)備7并獲得供電后，電源管理電路5將自動(dòng)分配和管理對(duì)系統(tǒng)的饋電以及對(duì)可充電電池6的充電；當(dāng)系統(tǒng)工作負(fù)荷較重時(shí)，電源管理電路5將自動(dòng)減少甚至停止對(duì)電池6的充電；在超負(fù)荷情況下，電池6可和USB外部主設(shè)備7 —起對(duì)系統(tǒng)饋電。
[0041]當(dāng)移動(dòng)硬盤(pán)盒作為移動(dòng)電源對(duì)USB外部便攜設(shè)備9進(jìn)行充電時(shí)，電源管理電路5首先將可充電電池6的電壓通過(guò)升壓電路進(jìn)行升壓(比如升到5V)，然后對(duì)外部便攜設(shè)備9進(jìn)行充電。
[0042]本發(fā)明的詳細(xì)描述主要通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明。此處所稱的“一個(gè)實(shí)例”，是指與本發(fā)明的實(shí)例相關(guān)的特定特征、特定功能、電路結(jié)構(gòu)和電氣特性，至少包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在硬盤(pán)盒實(shí)例中”并非都指一個(gè)本發(fā)明的實(shí)例。此外，表示一個(gè)或多個(gè)實(shí)例的設(shè)計(jì)原理圖的各器件順序并非固定指代任何特定順序，也不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。
[0043]圖2、圖3、圖4、圖5是本發(fā)明硬盤(pán)盒實(shí)例的設(shè)計(jì)原理圖。
[0044]如圖2所示，在本發(fā)明硬盤(pán)盒的一個(gè)實(shí)例中，主控電路I主要由GL3321G和SPIFlash構(gòu)成；GN3221系GENESYS公司推出的USB3.0轉(zhuǎn)SATA III (6Gb/s)的橋接主控芯片，內(nèi)帶 AES 加密單元；GN3221 兼容 USB3.0、USB2.0，在 SATA 方面兼容 SATA 1、SATA I1、SATAIII協(xié)議規(guī)范；內(nèi)置8051微控制器；具有SP1、UART等通訊接口 ；GL3321G的固件代碼存儲(chǔ)在外部的SPI Flash。本發(fā)明硬盤(pán)盒實(shí)例中，內(nèi)置硬盤(pán)(2)為帶SATA接口的機(jī)械硬盤(pán)或者固態(tài)硬盤(pán)；
[0045]如圖3所示，在本發(fā)明硬盤(pán)盒的一個(gè)實(shí)例中，用戶密碼識(shí)別和控制電路3包括PIC16F1829、按鍵提示音電路、以及狀態(tài)指示燈電路構(gòu)成；PIC16F1829系Microchip公司推出的8位低功耗RISC單片機(jī)，內(nèi)帶可4K字節(jié)flash代碼區(qū)、256字節(jié)SRAM以及256字節(jié)EEPROM ；49條單時(shí)鐘周期指令，主頻可達(dá)32MHz等。狀態(tài)指示燈電路包括:開(kāi)鎖指示綠燈、上鎖指示紅燈、USB工作指示燈、電池電量指示燈等。按鍵提示音電路主要由單級(jí)音頻驅(qū)動(dòng)管和蜂鳴器組成。
[0046]如圖4所示，在本發(fā)明硬盤(pán)盒的一個(gè)實(shí)例中，按鍵檢測(cè)電路4主要由JG616L、觸摸按鍵矩陣電路和狀態(tài)指示燈等構(gòu)成。JG616L是Lattice公司推出的抗干擾能力強(qiáng)的16鍵電容觸摸按鍵芯片，具有超強(qiáng)的防水、防干擾、防按鍵誤動(dòng)作能力；工作電壓2.4V—5.5V，靜態(tài)工作電流小于10微安；觸摸靈敏度高且可調(diào)整；具有I2C通訊接口等特性。觸摸按鍵矩陣包括0-9數(shù)字鍵，以及“解鎖鍵”、“確認(rèn)鍵”、“移動(dòng)電源鍵”等功能鍵。
[0047]如圖5所示，本發(fā)明硬盤(pán)盒實(shí)例中，電源管理電路5主要由BQ24195L、TPS2543、TPS61259等構(gòu)成。其中BQ24195L系TI公司推出的高集成開(kāi)關(guān)模式電池充電管理和系統(tǒng)電源路徑管理器件，具有2.5A高效率開(kāi)關(guān)模式充電器、IA電池升壓模式中的同步升壓轉(zhuǎn)換器、NVDC電源路徑管理以及過(guò)壓、過(guò)流、熱調(diào)節(jié)和熱關(guān)斷等保護(hù)特性；電池充電模式兼容USB2.0、USB3.0以及BCl.2。TPS2543系TI公司推出的帶負(fù)載檢測(cè)功能的USB充電端口控制器芯片，符合BCl.2、YD/T1591-2009、分頻模式等充電規(guī)范，同時(shí)具有限流和短路保護(hù)的電源開(kāi)關(guān)功能。TPS61259系TI公司推出的高效率的DC-DC升壓芯片；運(yùn)行頻率為3.5MHz時(shí)，效率可高達(dá)93% ;具 有低靜態(tài)電流、輕負(fù)載PFM模式、輸出精度+/-2%、真實(shí)負(fù)載斷開(kāi)、熱關(guān)斷和過(guò)載保護(hù)等特性。
[0048]如圖5所示，本發(fā)明硬盤(pán)盒的實(shí)例中，可充電電池6為3.7V/5000mAH的聚合物鋰電池構(gòu)成。
[0049]本發(fā)明硬盤(pán)盒實(shí)例中，外部USB主設(shè)備7為個(gè)人電腦或者筆記本電腦等。外部電源適配器8為5V/1.5A USB充電器。外部便攜設(shè)備(9)可為手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、平板電腦等設(shè)備。
[0050]本發(fā)明硬盤(pán)盒實(shí)例的按鍵操作說(shuō)明為:
[0051]I)初始用戶密碼
[0052]產(chǎn)品出廠前的初始密碼為112233。在用戶正式使用前，需要更換密碼設(shè)置，以保護(hù)移動(dòng)硬盤(pán)的數(shù)據(jù)安全。
[0053]2)解鎖
[0054]在每次使用移動(dòng)硬盤(pán)前，須進(jìn)行解鎖操作，操作步驟如下:
[0055] 首先單擊〈解鎖鍵 > (紅綠燈閃爍)；
[0056] 然后通過(guò)數(shù)字按鍵輸入密碼，單擊〈確認(rèn)鍵 > 解鎖(操作成功后，綠燈閃亮);
[0057] 解鎖后，需在30秒內(nèi)，將移動(dòng)硬盤(pán)接入電腦和使用；否則會(huì)自動(dòng)取消該次解鎖操作(自動(dòng)上鎖)。[0058]3)上鎖
[0059]上鎖操作是自動(dòng)完成的。自鎖后，如繼續(xù)使用硬盤(pán)，則需要再次解鎖。自鎖情形有如下幾種情況:
[0060]◆解鎖后,移動(dòng)硬盤(pán)30秒內(nèi)未接入電腦,該盤(pán)則會(huì)自動(dòng)上鎖。
[0061]◆當(dāng)用戶斷開(kāi)移動(dòng)硬盤(pán)和電腦的連接，該盤(pán)會(huì)立即自動(dòng)進(jìn)入上鎖狀態(tài)。
[0062]◆當(dāng)使用過(guò)程中，出現(xiàn)電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)時(shí)，移動(dòng)硬盤(pán)也會(huì)自動(dòng)進(jìn)入上鎖狀態(tài)。
[0063]4)用戶密碼修改
[0064]修改步驟如下:(需要從用戶PC端口拔出硬盤(pán)，通過(guò)電池供電方式而離線操作)
[0065]首先長(zhǎng)按〈解鎖鍵>3秒鐘以上，松開(kāi)(紅綠燈持續(xù)亮)；
[0066]第一次輸入想要設(shè)置的新密碼(密碼最短6位，最長(zhǎng)15位)，并按〈確認(rèn)鍵 > 確認(rèn)(紅綠燈閃爍);
[0067]第二次輸入新密碼，并按〈確認(rèn)鍵 > 確認(rèn)和結(jié)束操作。(綠燈閃爍，表示密碼設(shè)置成功，同時(shí)已解鎖；若紅綠燈交替閃爍，則用戶修改密碼失敗)
[0068]5)密碼連續(xù)輸入10次錯(cuò)誤時(shí)，移動(dòng)硬盤(pán)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入防破解保護(hù)機(jī)制
[0069]◆儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)將被擦除，所設(shè)置的密碼將恢復(fù)成出廠原始密碼(112233)；
[0070]◆重新使用前，用戶需要用出廠原始密碼(或重新設(shè)置的用戶密碼)進(jìn)行解鎖，并對(duì)移動(dòng)硬盤(pán)格式化。
[0071]6)復(fù)位清盤(pán)功能
[0072]當(dāng)用戶忘記密碼時(shí)，可使用該功能將密碼恢復(fù)為出廠原始密碼，但同時(shí)將整盤(pán)的數(shù)據(jù)清楚，具體操作步驟如下:
[0073]◆首先，同時(shí)按住〈解鎖鍵 > 至少3秒鐘后松開(kāi)；(紅綠燈同時(shí)閃爍)
[0074]◆然后，輸入“110”，按〈確認(rèn)鍵〉確認(rèn)；(紅綠燈同時(shí)亮)
[0075]◆移動(dòng)硬盤(pán)將啟動(dòng)復(fù)位功能:清除所有硬盤(pán)數(shù)據(jù)，同時(shí)將密碼恢復(fù)成出廠原始密碼。
[0076]◆重新使用前，用戶需要用出廠原始密碼(或重新設(shè)置的用戶密碼)進(jìn)行解鎖，并對(duì)移動(dòng)硬盤(pán)格式化。
[0077]本發(fā)明硬盤(pán)盒實(shí)例的具體工作流程為:
[0078]當(dāng)硬盤(pán)盒接入U(xiǎn)SB外部主設(shè)備7后，用戶首先輸入密碼進(jìn)行解鎖操作，才能在USB主設(shè)備7上對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作；用戶也可以先在硬盤(pán)盒上輸入密碼進(jìn)行解鎖操作，然后再將硬盤(pán)盒接入U(xiǎn)SB外部主設(shè)備7。
[0079]解鎖過(guò)程:通過(guò)觸摸電容矩陣，按鍵檢測(cè)電路JG616L (4)檢測(cè)出用戶的按鍵操作信息，并已I2C通訊方式，傳遞給用戶密碼識(shí)別和控制電路3中的PIC16F1829 ；PIC16F1829從按鍵操作信息中提取用戶輸入的密碼，并將其和原存在EEPROM的用戶密碼信息進(jìn)行對(duì)比，如果兩者相符，則表示解鎖操作成功；同時(shí)，PIC16F1829將解鎖成功的信息反饋給USB3.0轉(zhuǎn)SATA的橋接和數(shù)據(jù)加解密的GL3321G主控電路1，并控制解鎖綠色指示燈長(zhǎng)亮，提示用戶硬盤(pán)(2)已處于解鎖狀態(tài)，整個(gè)解鎖過(guò)程結(jié)束。
[0080]硬盤(pán)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)和加解密過(guò)程:
[0081]當(dāng)硬盤(pán)盒接入U(xiǎn)SB外部主設(shè)備7后，USB3.0轉(zhuǎn)SATA的橋接和數(shù)據(jù)加解密的GL3321G主控電路I首先完成初始化和配置，然后等待用戶密碼識(shí)別和控制電路PIC16F1829 (3)的解鎖信息；當(dāng)收到解鎖信息后，主控芯片電路GL3321G (I)則允許對(duì)硬盤(pán)(2)的讀寫(xiě)操作；在讀寫(xiě)操作過(guò)程中，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的加解密，上述加解密過(guò)程系自動(dòng)完成，無(wú)需用戶干涉。
[0082]電池充放電和電源路徑管理過(guò)程:
[0083]當(dāng)硬盤(pán)盒接入U(xiǎn)SB外部主設(shè)備7并獲得供電后，電源管理電路5中的BQ24195L將自動(dòng)分配和管理對(duì)系統(tǒng)的饋電以及對(duì)可充電電池6的充電管理；當(dāng)系統(tǒng)工作負(fù)荷較重時(shí)，BQ24195L將自動(dòng)減少甚至停止對(duì)電池6的充電；在超負(fù)荷情況下，電池6可和外部USB主設(shè)備7 —起對(duì)系統(tǒng)饋電。TPS61259則將BQ24195L的系統(tǒng)饋電電壓上升到5V，再對(duì)內(nèi)部的系統(tǒng)電路饋電。
[0084]當(dāng)作為移動(dòng)電源對(duì)外部USB便攜設(shè)備9進(jìn)行充電時(shí)，電源管理電路5中的BQ24195L首先將可充電電池6的電壓升到5V，然后通過(guò)TPS2543對(duì)外部便攜設(shè)備9進(jìn)行充電。TPS2543負(fù)責(zé)和外部USB便攜設(shè)備9進(jìn)行充電器模式的識(shí)別和確認(rèn)。
[0085]上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了足夠詳細(xì)的具有一定特殊性的描述。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解。本發(fā)明實(shí)例中的描述僅僅是示例性的。本發(fā)明所述USB3.0轉(zhuǎn)SATA的橋接和數(shù)據(jù)加解密的主控芯片電路結(jié)構(gòu)不限于上文所述的硬盤(pán)盒實(shí)例中的這一種主控芯片，可以是其他型號(hào)的同類(lèi)功能的橋接主控芯片；本發(fā)明所述用戶密碼識(shí)別和控制電路電路結(jié)構(gòu)不限于上文所述的硬盤(pán)盒實(shí)例中的這一種單片機(jī)芯片，可以是其他型號(hào)的單片機(jī)芯片；本發(fā)明所述電容觸摸式按鍵檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)不限于上文所述的硬盤(pán)盒實(shí)例中的這一種芯片，可以是其他型號(hào)的電容觸摸按鍵芯片；本發(fā)明所述充放電管理和電源路徑管理電路結(jié)構(gòu)也不限于上文所述的硬盤(pán)盒實(shí)例中的充電管理和電源路徑管理芯片，可以是其他型號(hào)的同類(lèi)功能的芯片；在不偏離本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的前提下做出的所有改變都應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍是由所述的權(quán)利要求書(shū)進(jìn)行限定的，而不是由上文所述的硬盤(pán)盒實(shí)例的描述來(lái)限定的。
【權(quán)利要求】
1.一種帶移動(dòng)電源功能的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其特征在于:其包括: 與外部主設(shè)備連接的數(shù)據(jù)接口； 具有硬盤(pán)接口的內(nèi)置硬盤(pán)； 獲得按鍵信息的按鍵檢測(cè)電路； 連接數(shù)據(jù)接口以及硬盤(pán)接口的主控電路； 與所述按鍵檢測(cè)電路和所述主控電路相連的用戶密碼識(shí)別和控制電路； 充電接口和放電接口； 與所述充電接口和所述放電接口相連的電源管理電路，其還與所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路和用戶密碼識(shí)別和控制電路相連以為它們提供電源； 與電源管理電路相連的可充電電池。
2.如權(quán)利要求1所述的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其特征在于:所述主控電路包括與所述數(shù)據(jù)接口連接的第一控制器，與所述硬盤(pán)接口連接的第二控制器以及負(fù)責(zé)兩種控制器之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的第一微控制器。
3.如權(quán)利要求2所述的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其特征在于:所述主控電路還包括加解密模塊，所述第一微控制器在接收到來(lái)自用戶密碼識(shí)別和控制電路的解鎖信號(hào)時(shí)允許所述加解密模塊運(yùn)行于第一控制器和第二控制器之間，將來(lái)自第一控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后發(fā)送給第二控制器，將來(lái)自第二控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密后發(fā)送給第一控制器。
4.如權(quán)利要求3所述的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其特征在于:所述用戶密碼識(shí)別和控制電路包括存儲(chǔ)單元和第二微控制·器，所述存儲(chǔ)單元內(nèi)存儲(chǔ)有密碼數(shù)據(jù)，所述微控制器獲取來(lái)自按鍵檢測(cè)電路的按鍵信息，并將其與所述存儲(chǔ)單元內(nèi)的密碼數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，如果兩者相匹配，則向所述主控電路的第一微控制器發(fā)送解鎖信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其特征在于:所述用戶密碼識(shí)別和控制電路包括用于顯示解鎖狀態(tài)的并且與所述第二微控制器連接的解鎖狀態(tài)指示單元。
6.如權(quán)利要求1所述的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其特征在于:所述可充電電池經(jīng)由所述電源管理電路為所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路和用戶密碼識(shí)別和控制電路提供電源， 所述可充電電池經(jīng)由所述電源管理電路為所述放電接口提供電源； 所述充電接口經(jīng)由所述電源管理電路為所述可充電電池充電。
7.如權(quán)利要求6所述的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其特征在于:所述數(shù)據(jù)接口為USB接口，該USB接口還與所述電源管理電路連接，在所述USB接口與外部主設(shè)備連接時(shí)，所述USB接口為經(jīng)由所述電源管理電路為所述可充電電池充電或?yàn)樗鰞?nèi)置硬盤(pán)、主控電路和用戶密碼識(shí)別和控制電路提供電源。
8.如權(quán)利要求7所述的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其特征在于:所述電源管理電路包括電源路徑管理電路、升壓電路和充放電管理電路， 所述電源路徑管理電路與所述USB接口、充電接口、所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路、用戶密碼識(shí)別和控制電路、充放電管理電路和升壓電路相連， 所述充放電管理電路與所述可充電電池相連， 所述升壓電路與所述放電接口相連， 所述可充電電池經(jīng)過(guò)充放電管理電路和所述電源路徑管理電路為所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路、用戶密碼識(shí)別和控制電路提供電源，所述可充電電池經(jīng)過(guò)充放電管理電路、所述電源路徑管理電路和所述升壓電路為所述放電接口提供電源， 所述USB接口和/或所述充電接口通過(guò)所述電源路徑管理電路和所述充放電管理電路為所述可充電電池充電， 所述USB接口通過(guò)所述電源路徑管理電路為所述內(nèi)置硬盤(pán)、主控電路、用戶密碼識(shí)別和控制電路提供電源。
9.如權(quán)利要求8所述的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其特征在于:當(dāng)外部主設(shè)備接入U(xiǎn)SB接口并從該外部主設(shè)備獲得供電時(shí)，電源路徑管理電路在滿足對(duì)系統(tǒng)供電的情況下，同時(shí)對(duì)可充電電池充電，當(dāng)系統(tǒng)工作負(fù)荷較重時(shí)，電源路徑管理電路將自動(dòng)減少甚至停止對(duì)可充電電池的充電，在系統(tǒng)工作超負(fù)荷情況下，可充電電池可和外部主設(shè)備一起對(duì)系統(tǒng)饋電。
10.如權(quán)利要求5所述的加密移動(dòng)硬盤(pán)盒，其特征在于:加密移動(dòng)硬盤(pán)盒初始狀態(tài)為上鎖狀態(tài)，在對(duì)內(nèi)置硬盤(pán)讀寫(xiě)前，用戶需要輸入密碼進(jìn)行解鎖操作；在未解鎖狀態(tài)時(shí)，用戶將不能在外部主設(shè)備上對(duì)內(nèi)置硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)，解鎖成功后，才能在外部主設(shè)備上對(duì)內(nèi)置硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。`
【文檔編號(hào)】G06F12/14GK103823767SQ201310754967
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】楊永剛, 車(chē)嶸 申請(qǐng)人:杭州華瀾微科技有限公司