基于变频技术的指纹UKey制造技术

一种基于变频技术的指纹ＵＫｅｙ包括指纹传感器、ＣＰＵ和Ｆｌａｓｈ存储器。其中ＣＰＵ包括命令解析单元、命令执行单元和频率控制单元。频率控制单元分别连接至命令解析单元和命令执行单元，其可以根据命令解析单元对上位机命令的解析结果，来调整ＣＰＵ的工作频率，使其工作在适合的工作频段，与其同时调整指纹ＵＫｅｙ和上位机之间的通讯频率以保证通讯数据正常传输。本实用新型专利技术通过在指纹ＵＫｅｙ的ＣＰＵ内增设频率控制单元，解决了指纹ＵＫｅｙ中ＣＰＵ的高性能和高耗能之间的矛盾，既保持了指纹ＵＫｅｙ的性能，又解决了指纹ＵＫｅｙ工作温度升高的问题。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数字安全的生物识别领域，尤其涉及一种带变频功能的 指紋UKey。
技术介绍
目前，我们正处在电子信息飞速发展的时代，在计算机系统和电子事务 处理领域，安全系统正在变得越来越重要。口令和密码技术在安全系统领域 长时间占据了主导地位，不过随着其在安全方面出现的种种问题，生物识别 技术开始被更多的关注。在生物识别
，指紋识别最为常见，这和人 体指紋特征的唯一性密切相关，如今随着将加密技术引用到生物识别技术领 域，其安全性得到了进一步的提高。但是，同时结合了 USB智能密码钥匙(以下简称UKey)技术的指紋UKey 的CPU在工作时需要处理包括指紋信息处理、非对称运算等在内的大数据量、 高负荷的指令，这就要求CPU必须有高频率的运算能力，然而高频率运算的 同时必然会伴随着CPU高发热的问题。由于指紋传感器对温度环境有比较高 的要求，所以CPU的发热而导致的设备发热会直接影响指紋传感器的使用效 果，导致指紋数据采集能力和识别率的降低。另外虽然CPU发热可以通过添 加散热装置来减轻，但是其制造成本也会大大增加，并与产品便携性的要求 相违背。
技术实现思路
针对上述缺陷，本技术的目的在于提供一种基于变频技术的指紋 UKey，以解决传统指紋UKey在CPU的高性能和高发热之间矛盾的问题。本技术提出 一种基于变频技术的指紋UKey，包括指紋传感器及UKey 的CPU，所述指紋传感器连接至CPU，所述CPU包括命令解析单元和命令执行单元，所述命令解析单元连接至所述命令执行单元，所述CPU还包括用以 控制CPU工作频率的频率控制单元，所述频率控制单元分别连接至所述命令解析单元和命令执行单元。依照本技术较佳实施例所述的基于变频技术的指紋UKey,还包括用 以和上位机进行交互的上位机通讯单元，其和所述频率控制模块相连以实时 调整指紋UKey和上位机之间的通讯频率。依照本技术较佳实施例所述的基于变频技术的指紋UKey，所述命令 执行单元包括传感器控制模块、Flash存储控制模块、加解密处理模块及 EEPROM控制模块，所述指紋传感器通过所述传感器控制模块连接至所述 CPU。依照本技术较佳实施例所述的基于变频技术的指紋UKey，还包括 Flash存储器，所述Flash存储器连接至所述CPU。依照本技术较佳实施例所述的基于变频技术的指紋UKey,所述 CPU还包括 一 用以控制CPU内各单元进行协调工作的逻辑控制中心，所述 逻辑控制中心属于软件层级。本技术在现有指紋UKey的CPU内部增设了 一频率控制单元，通 过该频率控制单元可以实现以下有益效果第一、频率控制单元可以根据上位机指令的类型来控制指紋UKey中CPU 的工作频率，使其在高频率、低频率及休眠状态间进行切换，从而可以有效 解决指紋UKey中CPU的高性能和高发热之间的矛盾，保证了指紋传感器的 工作环境，从而有效地提高传感器的可用性。第二、指紋UKey长时间工作在高频段，会对其硬件造成一定的损耗， 而本技术可以有效的避免这一不必要的损耗。附图说明图1为本技术一基于变频技术的指紋UKey的原理结构图2为本技术 一实施例的基于变频技术的指紋UKey的结构图3为本技术另一实施例的基于变频技术的指紋UKey的结构图。具体实施方式以下结合附图，具体说明本技术。本技术的核心在于将频率控制单元加入指紋UKey的CPU内，使 得其可以根据指令的不同类型来调整CPU的工作频率，从而限制CPU的发热 量，保证指紋UKey的正常使用。首先对本技术的原理予以介绍请参见图1，其为本技术 一 基 于变频技术的指紋UKey的原理结构图。该指紋UKey主要可以由指紋传感器 100和CPU200组成，指紋传感器100通过数据线连至CPU200,其中指紋传 感器100用以采集用户输入的指紋数据，并送至CPU200进行相关处理。解析模块210用以接收上位机的命令指令，并对该命令进行解析，然后控制 命令执行单元执行该命令，该上位机一般为计算机终端，比如POS机等。但是CPU200执行的某些命令会要求处理大量的数据，比如指紋比对、 密钥生成等等，为了高速的处理这些数据，必须使CPU200工作在高频率段， 这样CPU200的高发热量就会导致指紋UKey工作不稳定。另外这种高频工作 状态对于某些低数据量指令来说也是种浪费，所以本技术的CPU200内 还包括了频率控制单元230。该频率控制单元230分别连接至命令解析单元 210和命令执行单元220,其具体的工作流程为命令解析单元210对上位机 的命令解析后，根据该命令的类型，通过频率控制单元230控制CPU200的 工作频率，具体的说是控制命令执行单元220的工作频率。如果该命令为高 负荷命令类型，频率控制单元230就变换CPU200的工作频率，使其工作在 高频率；如果为低负荷命令类型，则使CPU200工作在低频率；如果命令解 析单元210持续未接到命令，频率控制单元230就设置CPU200为休眠状态。以下通过具体实施例来对本技术进行具体阐述实施例1请参见图2，其为本技术一实施例的基于变频技术的指紋UKey的结 构图。该指紋UKey包括指紋传感器100、 CPU200及逻辑控制中心400。5本实施例的CPU200包括命令解析单元210、命令执行单元220、频率控 制单元230及上位机通讯单元240。该指紋UKey通过上位机通讯单元240并 通过USB接口与上位机进行通讯，接收上位机500命令并传送至命令解析单 元210。命令解析单元210分别和上位机通讯单元240、命令执行单元220及 频率控制单元230相连，其负责对上位机通讯单元240传达的命令进行解析， 并交由命令执行单元予以执行，为了更有效地对CPU200进行频率控制，命 令解析单元210可以对收到的命令进行分类，将其分为高频段命令、低频段 命令等。比如高频段命令可以包括指紋比对命令、密钥对生成命令等，这些 命令需要大数据量的运算，所以需要CPU200工作在高频段，而低频段命令 则可以包括数据访问命令、证书读取命令等，这些命令只涉及到数据的读取， 并不需要大数据量的运算，所以CPU200只需工作在低频段即可。命令执行单元220又包括了传感器控制模块221 、 Flash存储控制模块222、 加解密处理模块223及EEPROM控制模块224。传感器控制模块221连接指 紋传感器100,其负责对指紋传感器100的控制，完成对用户指紋数据的采集。 Flash存储控制模块222用以完成相关的存储控制功能。加解密处理模块223 则主要负责提供数据的加解密运算、数字验证等相关功能，主要包括密钥对 生成、非对称运算、对称密钥运算等。EEPROM控制模块224负责设备内核 数据的存储管理，比如用户指紋模板数据、用户证书、证书相关的密钥对 等，这些数据只有在指紋认证通过后才能有存储，这些数据是指紋认证保护 的对象，所以其需要内置在CPU200内的EEPROM控制模块224中。频率控制单元230分别连接至命令解析单元210和命令执行单元220内 的各个模块。本实施例中，频率控制模块可以控制两种频率， 一种是CPU200 的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于变频技术的指纹ＵＫｅｙ，包括指纹传感器及ＵＫｅｙ的ＣＰＵ，所述指纹传感器连接至所述ＣＰＵ，所述ＣＰＵ包括命令解析单元和命令执行单元，所述命令解析单元连接至所述命令执行单元，其特征在于，所述ＣＰＵ还包括用以控制ＣＰＵ工作频率的频率控制单元，所述频率控制单元分别连接至所述命令解析单元和命令执行单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中秋，李健，王从俊，李文华，刘兆学，
申请(专利权)人：杭州中正生物认证技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[]