信息保护电路与电子设备的制作方法

1.本公开涉及电子电路技术领域，具体而言，涉及一种能够方便地断开外接设备供电的信息保护电路与电子设备。


背景技术：

2.随着电子技术的发展，容易插拔的外接设备的使用越来越普遍，未经电子设备占有人的允许，私自对电脑等电子设备接入外接设备以窃取信息、传递数据、植入病毒等现象也频频出现。
3.在相关技术中，为了避免未经授权的外接设备(如usb设备)接入电脑，通常会通过对操作系统输入bios(basic input output system，基本输入输出系统)指令，以停止操作系统对来自外接设备的信号进行处理来禁用usb(universal serial bus，通用串行总线)功能等。但是随着外接设备种类的增加，外设接口的种类也相应增加，操作系统的开发和更新周期较长，难以跟上硬件型号(例如usb接口的种类和信号线在usb2.1标准、usb3.0标准、usb4.0标准中不同)的频繁更新换代。此外，使用bios指令禁用信号处理功能，操作繁琐，对操作人员要求高，难以得到广泛应用。
4.在网吧等场所，通常通过不焊接usb接口等硬件改造方式禁用电脑的usb功能，但是这种方式难以在需要使用usb功能时及时恢复，对用户的硬件改造能力和电路知识水平也具有一定要求，难以实现便捷应用。
5.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

6.本公开的目的在于提供一种能够方便地断开外接设备供电的信息保护电路与电子设备，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的外接设备禁用的操作便利性和安全性不足的问题。
7.根据本公开的第一方面，提供一种信息保护电路，包括：外设接口，包括电源引脚和至少一个第一信号引脚，用于连接外接设备；电源管理芯片，包括第一引脚、第二引脚、第一使能引脚，所述第一引脚连接于第一电压，所述第二引脚连接于所述外设接口的电源引脚，所述电源管理芯片用于将所述第一电压转换为第二电压，并通过所述第二引脚输出所述第二电压；控制器，包括第二使能引脚和至少一个第二信号引脚，所述第二使能引脚连接所述第一使能引脚，所述第二信号引脚与所述第一信号引脚对应连接，所述第二使能引脚用于输出电源连接信号和电源断开信号。
8.在本公开的一种示例性实施例中，所述外接设备至少包括usb设备，所述usb设备包括usb存储设备、usb输入设备、usb充电设备。
9.在本公开的一种示例性实施例中，所述外接设备至少包括sd卡和微型sd卡。
10.在本公开的一种示例性实施例中，还包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端连接
所述电源管理芯片的所述第一使能引脚，所述第一电阻的第二端接地。
11.在本公开的一种示例性实施例中，还包括：至少一个滤波电容，所述滤波电容的第一端连接所述电源管理芯片的所述第二引脚，所述滤波电容的第二端接地。
12.在本公开的一种示例性实施例中，所述信息保护电路还包括：输入设备，连接所述控制器，用于对所述控制器输入能控制所述控制器输出所述电源连接信号或所述电源断开信号的预设指令。
13.在本公开的一种示例性实施例中，所述输入设备包括键盘、触控屏、触控板、鼠标中的至少一种，所述输入设备通过预设信号线连接所述控制器。
14.在本公开的一种示例性实施例中，所述输入设备包括遥控器、平板电脑、手机中的至少一种，所述输入设备通过无线通讯方式连接所述控制器，所述无线通讯方式包括红外、蓝牙、wifi、蜂窝网络、射频。
15.在本公开的一种示例性实施例中，所述信息保护电路还包括：无线信号转换芯片，与所述输入设备通讯连接，通过预设信号线连接所述控制器，用于将所述输入设备输出的无线信号转换为预设信号，并将所述预设信号传输至所述控制器。
16.根据本公开的第二方面，提供一种电子设备，包括如上任一项所述的信息保护电路。
17.本公开实施例的信息保护电路通过使用受控于控制器的电源管理芯片管理外设接口的电源，可以使用电源连接信号和电源断开信号来决定外接设备是否能够上电，在外接设备无法上电的情况下，可以极大提高数据安全性、避免未经授权的外接设备窃取信息、传播病毒。此外，通过使用电源禁用来禁用外接设备，不但具有安全性上的优势，还便于使用，可以极大提高普通用户在离开电脑之前禁用外接设备的便利性。
18.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
19.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本公开示例性实施例中信息保护电路的结构示意图。
21.图2是本公开一个实施例中信息保护电路用于管理usb设备的示意图。
22.图3是本公开另一个实施例中信息保护电路用于管理sd卡的示意图。
23.图4是本公开再一个实施例中信息保护电路包括输入设备的示意图。
24.图5是本公开再一个实施例中信息保护电路包括无线信号转换芯片的示意图。
25.图6是本公开实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
26.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加
全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
27.此外，附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
28.下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。
29.图1是本公开示例性实施例中外设保护电路的结构示意图。
30.参考图1，信息保护电路100可以包括：
31.外设接口11，包括电源引脚vdd和至少一个第一信号引脚s1，用于连接外接设备；
32.电源管理芯片12，包括第一引脚vin、第二引脚vout、第一使能引脚en1，第一引脚vin连接于第一电压v1，第二引脚vout连接于外设接口的电源引脚vdd，电源管理芯片12用于将第一电压v1转换为第二电压v2，并通过第二引脚vout输出第二电压v2；
33.控制器13，包括第二使能引脚en2和至少一个第二信号引脚s2，第二使能引脚en2连接第一使能引脚en1，第二信号引脚s2与第一信号引脚s1对应连接，第二使能引脚en2用于对电源管理芯片12输出电源连接信号和电源断开信号。
34.在图1所示实施例中，控制器13对电源管理芯片12输出电源连接信号时，电源管理芯片12输出第二电压v2；控制器13对电源管理芯片12输出电源断开信号时，电源管理芯片12停止输出第二电压v2。由于第二电压连接到外设接口11的电源引脚vdd，为外接设备供电，当禁用第二电压v2时，外接设备无法上电，从而无法完成信息传输。
35.与相关技术相比，通过控制器13禁用外接设备的供电，从根源上断绝了外接设备的信息传输能力，与通过软件禁用外接设备相比，具有更高的信息保护能力和更简单的控制逻辑。
36.图2是本公开一个实施例中信息保护电路用于管理usb设备的示意图。
37.参考图2，在一个实施例200中，外接设备为usb设备，该usb设备包括但不限于usb存储设备(u盘、移动硬盘、读卡器等)、usb输入设备(鼠标、键盘等)、usb充电设备(充电宝、电灯、风扇)等。
38.在图2所示实施例中，外设接口11为usb接口，接口类型包括但不限于usb a型接口(type a)、usb b型接口(type b)、usb c型接口(type c)。第二电压为usb_5v，第一电压与第二电压相等，为主板电源5v。第二电压可以为多个usb接口的供电。第二引脚vout和电源引脚vdd之间的导线上挂接多个接地的滤波电容(例如c1、c2、c3)，容值在0.1u～100u之间，本领域技术人员可以自行设置滤波电容的数量和容值，本公开不以此为限。此外，可以理解的是，电源管理芯片12具有接地引脚。
39.控制器13为电脑的cpu，第二信号引脚s2为电脑上的gpio(general
‑
purpose input/output，通用型输入输出引脚)。控制器13自动或者响应外部输入的信号对电源管理
芯片12输出电源连接信号(enable)或者电源断开信号(disable)，以控制连接到多个usb接口11的usb设备是否上电。图2所示实施例的电路可以应用在电脑上，作为usb接口供电方案。
40.图3是本公开另一个实施例中信息保护电路用于管理sd卡的示意图。
41.参考图3，在另一个实施例300中，外接设备是sd卡(sd card)，包括但不限于sd卡和微型sd卡(micro sd card)，即tf卡(trans
‑
flash card)。
42.此时第二电压为sd_3v，第一电压与第二电压相等，为主板电源3v。在图3所示实施例中，第二引脚vout和电源引脚vdd均连接有若干个接地的滤波电容(例如c1和c2)，电容容值可以由本领域技术人员自行设置。电源管理芯片12的第一使能引脚en1上连接有下拉电阻r1，用于将电源管理芯片12默认设置为禁止供电状态，停止对第二引脚vout输出第二电压。第二电压可以为多个sd卡设备供电。
43.控制器13为电脑的cpu，第二信号引脚s2为电脑上的gpio(general
‑
purpose input/output，通用型输入输出引脚)。控制器13自动或者响应外部输入的信号对电源管理芯片12输出电源连接信号(enable)或者电源断开信号(disable)，以控制连接到多个sd卡接口11的sd卡是否上电。图3所示实施例的电路可以应用在电脑上，作为sd卡供电方案。
44.至少一个图3所示电路可以与至少一个图2所示电路共同存在于电脑主板上，整体电路使用两个或更多gpio来实现对多种类型外接设备的供电控制。此外，图2或图3中所示的信号线s1、s2的数量和种类仅为示例，实际应用中可以根据多种通讯协议自行设置，本公开不以此为限。
45.在图1～图3所示实施例中，第二电压既可以等于第一电压，也可以小于或大于第一电压。当第二电压小于第一电压时，电源管理芯片12同时用于电源管理和电压转换，例如将主板上的5v转换为3v提供给sd卡接口，或者将主板上的12v转换为5v提供给usb接口等等，即，可以将电源转换功能与本公开实施例提供的电源管理功能集成在一个电源管理芯片上实现，以节省主板面积。同理，当第二电压大于第一电压时，电源管理芯片12可以将较小的主板电压转换为较大的第二电压提供给外设接口11，将电源管理和电压转换功能集成在一个芯片上。
46.图4是本公开再一个实施例中信息保护电路包括输入设备的示意图。
47.参考图4，在一个实施例400中，信息保护电路还可以包括输入设备14。输入设备14连接控制器13，用于对控制器输入能控制控制器输出电源连接信号或电源断开信号的预设指令。
48.在一些实施例中，输入设备14通过预设信号线连接控制器13，输入设备包括但不限于键盘、触控屏、触控板、鼠标中的至少一种，预设指令例如可以为bios指令。此时可以预先在bios系统中设置应用逻辑，以在接收到预设指令时使控制器13输出电源连接信号或电源断开信号。由于bios指令属于计算机底层操作，极难破解，因此可以有效避免黑客通过软件破解外设接口的禁用。
49.图5是本公开再一个实施例中信息保护电路包括无线信号转换芯片的示意图。
50.参考图5，在实施例500中，输入设备14通过无线通讯方式连接控制器13，无线通讯方式包括但不限于红外、蓝牙、wifi、蜂窝网络、射频。在此类实施例中，输入设备14和控制器13之间可以设置有无线信号转换芯片15，以翻译输入设备14传输的无线信号。
51.输入设备14例如可以为遥控器、平板电脑、手机中的至少一种。用户可以通过无线设备便捷地控制外设接口的供电通断，例如在暂时离开电脑时通过遥控器对电脑发送预设指令，使控制器13切断外设接口的供电，从而避免在离开电脑期间被信息窃取者插入u盘等设备进行信息窃取。在用户回到电脑前时，还可以再次通过遥控器发送预设指令，使控制器13使能外设接口的供电，以方便用户自己使用电脑。在网吧等场景下，管理人员仅需要使用无线控制即可禁用某台设备的外设接口，在需要使用时再次遥控操作即可，无需繁琐的硬件修改过程，无需拆机箱，可以极大地提高大量电脑的管理便利性。
52.为了进一步提高信息安全性，可以将控制器13与电脑的中央处理器分离设置，使控制器13仅能够接受无线信号传播的预设指令，从而使黑客难以通过对操作系统进行攻击而破解外接设备的禁用。
53.由于使能信号的输出逻辑较usb禁用功能更加简单，无论是使用单独的控制器13还是通过电脑的cpu实现控制器13，所需的开发成本均极小，因此本公开实施例能够在不提高成本的情况下极大地提高设备的信息安全性。
54.图6是本公开实施例提供的一种电子设备的示意图。
55.参考图6，电子设备600包括信息保护电路670，信息保护电路670例如可以为信息保护电路100～500中的任意一种。
56.电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的其他组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元610、上述至少一个存储单元620、连接不同系统组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630。
57.其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元610执行，使得所述处理单元610实现如图1～图5所示的功能。
58.存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)6203。
59.存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6206的程序/实用工具6204，这样的程序模块6206包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
60.总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
61.电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器660通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
62.应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单
元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
63.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和构思由权利要求指出。