專利名稱：數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括微處理器和與打算將約定(convention)信號發(fā)送到微處理器的電子組件通信的通信設(shè)備的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。本發(fā)明可以用在使用像移動電話或者銀行應(yīng)用這樣的電子組件的系統(tǒng)中。在這樣的情況中，電子組件通常由SIM類型的插件組成(SIM是用戶識別模塊的縮寫)。
背景技術(shù)：
電子組件通常采用插入終端或者在終端中存在的微處理器智能卡的形式。在使用這樣的電子組件的系統(tǒng)中，通信設(shè)備允許在系統(tǒng)的電子組件和微處理器之間的數(shù)據(jù)通信。
例如用在在其中電子組件是智能卡的印刷電路PCF5087x中的通信設(shè)備的典型結(jié)構(gòu)包括軟件單元和寄存器設(shè)備。在這個(gè)設(shè)備中，用于執(zhí)行操作的時(shí)間起到重要的作用直到涉及實(shí)時(shí)約束。與通信設(shè)備相關(guān)的軟件操作是用于實(shí)時(shí)約束的關(guān)鍵因?yàn)樗黾恿擞糜谔幚砟撤N操作的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是允許用于處理操作的時(shí)間的減少。
依據(jù)本發(fā)明，在開始段落中定義的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括硬件電路，它允許在電子組件和微處理器之間傳送這個(gè)字的期間倒置或者不倒置起到約定信號的值的作用的字的位順序。
本發(fā)明考慮到下列方面。在電子組件和微處理器之間數(shù)據(jù)通信期間，有兩種約定，直接和間接，所用的約定依賴于電子組件的類型。這兩種約定存在歷史原因并且在標(biāo)準(zhǔn)ISO7816-3中詳細(xì)說明了。當(dāng)使用直接約定的時(shí)候，由電子組件傳送的字的位順序必須保持不便以便于這個(gè)字能夠被微處理器處理。當(dāng)使用間接約定的時(shí)候，由電子組件傳送的字的位順序必須倒置以便于這個(gè)字能夠被微處理器處理。這種操作需要由必須存在于使用電子組件的所有系統(tǒng)中的處理設(shè)備進(jìn)行處理操作，因?yàn)?，一方面，存在于或者插入系統(tǒng)的電子組件的類型不能認(rèn)為是先驗(yàn)的，另一方面，不同類型的一些電子設(shè)備可以存在于或者插入到相同的系統(tǒng)中。
依據(jù)先有技術(shù)，允許在電子組件和微處理器之間傳送這個(gè)字的期間倒置或者不倒置起約定作用的字的位順序的處理設(shè)備具有下列特征。在電子組件和微處理器之間交換的字是8位的字。當(dāng)電子組件將數(shù)據(jù)發(fā)送到微處理器的時(shí)候，發(fā)送的第一個(gè)字是指示是否使用直接或者間接約定的8位的字TS。位于電子組件和微處理器之間的軟件單元由于TS而檢測所用的約定。這個(gè)軟件單元包括一個(gè)8位的256個(gè)字的表，對于每個(gè)8位字來說，它包括在間接約定也就是倒置的位順序中的它的等效值。當(dāng)被檢測的約定是直接約定的時(shí)候，軟件單元將從電子組件接收的字傳送到微處理器而沒有改變這個(gè)字。當(dāng)檢測到是間接約定的時(shí)候，軟件單元將從電子組件接收的字的間接約定中的等效值傳送到微處理器。用在微處理器的通信單元中的寄存器設(shè)備來處理傳送到微處理器的字。當(dāng)數(shù)據(jù)從微處理器傳送到電子組件的時(shí)候，原理與上述相同。這樣的處理設(shè)備需要在電子組件和微處理器之間的數(shù)據(jù)通信期間增加處理操作的持續(xù)時(shí)間的軟件單元，它是實(shí)時(shí)約束的關(guān)鍵。
下面的原理允許減少在電子組件和微處理器之間傳送字的期間由于存在兩種約定而引起的處理時(shí)間。這個(gè)處理操作通過硬件電路(當(dāng)由軟件單元來執(zhí)行處理操作的時(shí)候相對于“軟件”)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)字從電子組件傳送到微處理器的時(shí)候，由電子組件傳送的8位字被加載到傳送寄存器設(shè)備，它包括兩個(gè)移位寄存器，一個(gè)在左邊，一個(gè)在右邊。這個(gè)傳送寄存器設(shè)備位于通信設(shè)備中。加載到傳送寄存器設(shè)備的8位的字B(字節(jié))被加載到右邊的移位寄存器以便于得到字RB并且被加載到左邊的移位寄存器以便于得到字LB。字RB嚴(yán)格相同于字B而字LB的位順序關(guān)于字B的位順序是倒置的。約定位C來源于在這個(gè)電子組件和微處理器之間的數(shù)據(jù)傳送期間由電子組件傳送的字TS。這個(gè)約定位C控制位于右邊移位寄存器和左邊移位寄存器之間的的選擇電路。起到直接或者間接約定性質(zhì)的作用，這個(gè)選擇電路允許將字RB或者字LB加載到鎖存寄存器設(shè)備，它存在于微處理器的通信單元中。當(dāng)數(shù)據(jù)從微處理器傳送到電子組件的時(shí)候，包含在鎖存寄存器設(shè)備中的8位字被加載到通信設(shè)備的傳送寄存器設(shè)備的右邊移位寄存器和左邊移位寄存器中。由約定位C控制的另一個(gè)選擇電路允許選擇將被送到電子組件的存儲在右邊移位寄存器中的字或者存儲在左邊移位寄存器中的字，起到約定的作用。通過這個(gè)硬件電路能夠獲得關(guān)于由軟件單元執(zhí)行的處理操作的時(shí)間增益，時(shí)間增益隨著在電子組件和微處理器之間每秒鐘字交換數(shù)的增高而增高。
結(jié)合下文描述的實(shí)施例，通過非限制性的實(shí)例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得清楚明顯并且被闡述。


圖1是圖解說明本發(fā)明的特征的圖；圖2圖解說明用于檢測約定、以及用于生成約定位的信號。
圖3是圖解說明在用于在電子組件和隨機(jī)存儲器之間傳送數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中本發(fā)明應(yīng)用的方框圖；圖4圖解說明用于將數(shù)據(jù)從電子組件傳送到微處理器的硬件電路的實(shí)施例；圖5圖解說明在用于將數(shù)據(jù)從電子組件傳送到微處理器的硬件電路中使用的轉(zhuǎn)換的實(shí)施例；圖6圖解說明用于將數(shù)據(jù)從微處理器傳送到電子組件的硬件電路的實(shí)施例。
實(shí)施例說明圖1圖解說明本發(fā)明的特征，如下文所述。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括與電子組件[MOD]通信的通信設(shè)備[COM]，硬件電路[HARD]和微處理器[PRC]。
電子組件[MOD]存在于或者插入在終端中并且包括有關(guān)用戶的信息。例如，電子組件[MOD]允許專用給用戶的存儲器的控制，安全機(jī)制的集成或者遠(yuǎn)程付款的實(shí)現(xiàn)。為了處理包括在電子組件[MOD]中的信息，終端包括通過通信設(shè)備[COM]與電子組件[MOD]交換數(shù)據(jù)的微處理器[PRC]。為了數(shù)據(jù)的交換，有兩種約定，直接和間接約定。能夠在電子組件[MOD]和微處理器[PRC]之間數(shù)據(jù)交換的期間通過電路[HARD]來考慮這兩種約定。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)據(jù)字[BYT1]從電子組件[MOD]傳送到微處理器[PRC]的時(shí)候，由將第二個(gè)數(shù)據(jù)字[BTY2]傳送到微處理器的硬件電路[HARD]來處理。在使用直接約定的情況下，第二個(gè)數(shù)據(jù)字[BTY2]等同于第一個(gè)數(shù)據(jù)字[BTY1]。在使用間接約定的情況下，第二個(gè)數(shù)據(jù)字[BTY2]的位順序關(guān)于第一個(gè)數(shù)據(jù)字[BTY1]的位順序是倒置的。當(dāng)?shù)谌齻€(gè)數(shù)據(jù)字[BTY3]從微處理器[PRC]傳送到電子組件[MOD]的時(shí)候，由將第四個(gè)數(shù)據(jù)字[BTY4]送到電子組件[MOD]的硬件電路[HARD]來處理。在使用直接約定的情況下，第四個(gè)數(shù)據(jù)字[BTY4]等同于第三個(gè)數(shù)據(jù)字[BTY3]。在使用間接約定的情況下，第四個(gè)數(shù)據(jù)字[BTY4]的位順序關(guān)于第三個(gè)數(shù)據(jù)字[BTY3]的位順序是倒置的。
圖2圖解說明在與微處理器的數(shù)據(jù)通信期間由電子組件傳送的直接約定信號[TSDC]和間接約定信號[TSIC]。這些信號的每一個(gè)都是列舉為第一到第八位[b1-b8]的8位的字。位[b4]、[b5]和[b6]是用于約定的代碼。當(dāng)位[b4]、[b5]和[b6]具有1值的時(shí)候，使用直接約定。當(dāng)位[b4]、[b5]和[b6]具有0值的時(shí)候，使用間接約定。
圖2還圖解說明如何從信號[TSDC]或者信號[TSIC]中生成約定位[bC]。位[b6]應(yīng)用于反相器[INV]的輸入。這個(gè)反相器[INV]的輸出是約定位[bC]。當(dāng)使用直接約定的時(shí)候，這個(gè)約定位[bC]具有0值，當(dāng)使用間接約定的時(shí)候，具有1值。
圖3圖解說明在用于在電子組件[MOD]和隨機(jī)存儲器之間傳送數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中的本發(fā)明的使用。數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)包括通信單元[COM]，直接存取存儲器[DMA]和隨機(jī)存取存儲器[RAM]，通信單元包括傳送寄存器設(shè)備[SIB]，鎖存寄存器[LR]和硬件電路[HARD]。
當(dāng)數(shù)據(jù)從電子組件[MOD]傳送到隨機(jī)存取存儲器[RAM]的時(shí)候，8位的字從電子組件[MOD]串行地傳送到其一個(gè)作用就是實(shí)現(xiàn)串并聯(lián)轉(zhuǎn)換的傳送寄存器設(shè)備[SIB]。硬件電路[HARD]允許在這個(gè)起到所用的約定作用的傳送寄存器裝置[SIB]的輸出端處倒置或者不倒置字的位順序。這個(gè)硬件電路[HARD]的操作將結(jié)合圖4、5和6更加詳細(xì)的描述。字被并行發(fā)送到其作用是在隨機(jī)存取存儲器[RAM]使用它們之前接收來自傳送寄存器裝置[SIB]的字的鎖存寄存器[LR]。直接存取寄存器[DMA]提取存儲在鎖存寄存器[LR]中的字以便將它發(fā)送到隨機(jī)存取寄存器[RAM]。當(dāng)數(shù)據(jù)從隨機(jī)存取寄存器[RAM]傳送到電子組件[MOD]的時(shí)候，原理與上述相同。在這樣的情況下，傳送寄存器裝置[SIB]的一個(gè)作用是實(shí)現(xiàn)并串聯(lián)轉(zhuǎn)換。
圖4圖解說明用于從電子組件到微處理器的數(shù)據(jù)傳送的硬件電路。硬件電路包括右移位寄存器模塊微處理器[RXMP]，左移位寄存器模塊微處理器[RYMP]，鎖存寄存器模塊微處理器[LRMP]和8模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]。在圖中，因?yàn)榉奖阒灰靡粋€(gè)模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]。其他7個(gè)模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]相同并且用相同的符號表示。
列舉第一到第八(b1，b8)的8位的第一個(gè)數(shù)據(jù)字[BYT1]由電子組件串行地傳送到傳送寄存器設(shè)備。然后它被加載到右移位寄存器模塊微處理器[RXMP]以及左移位寄存器模塊微處理器[RYMP]。右移位寄存器模塊微處理器[RXMP]將組成列舉第一到第八(bx1，bx8)的8位字。左移位寄存器模塊微處理器[RYMP]打算組成列舉第一到第八(by1，by8)的8位字。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)據(jù)字[BYT1]加載到右移位寄存器模塊微處理器[RXMP]的時(shí)候，位[bx1]等于位b1，位[bx2]等于位b2等等，直到等于位b8的位[bx8]。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)據(jù)字[BYT1]加載到左移位寄存器模塊微處理器[RYMP]的時(shí)候，位[by1]等于位b8，位[by2]等于位b7等等，直到等于位b1的位[by8]，也就是位順序的倒置。模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]號n(n是在1和8之間的整數(shù))具有用于控制的約定位[bC]和作為輸入的位bxn和byn。在使用直接約定的情況中，也就是，在約定位[bC]具有0值的時(shí)候，模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]號n的輸出bsn是位bxn。在使用間接約定的情況下，也就是，在約定位[bC]具有1值的時(shí)候，模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]號n的輸出bsn是位byn。列舉第一到第八(bs1，bs8)的8位構(gòu)成第二個(gè)數(shù)據(jù)字[BYT2]。每一位bsn并行加載到鎖存寄存器模塊微處理器[LRMP]，它打算組成列舉第一到第八[bl1，bl8]的8位的字。然后，位bl1等于位bs1，位bl2等于位bs2等等，直到等于位bs8的位bl8。
圖5圖解說明在用于將數(shù)據(jù)從電子組件傳送到微處理器的硬件電路中使用的模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]的實(shí)例。模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]包括第一NAND門[NAND1]，第二NAND門[NAND2]，第三NAND門[NAND3]，第一反相器[INV1]和第二反相器[INV2]。
這個(gè)模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]操作如下。位[byn]通過第一反相器[INV1]。這個(gè)第一反相器[INV1]的輸出以及約定位[bC]應(yīng)用于第一NAND門[NAND1]的輸入。約定位[bC]應(yīng)用于第二反相器[INV2]的輸入。這個(gè)第二反相器[INV2]的輸出以及位[bxn]應(yīng)用于第二NAND門[NAND2]的輸入。第一NAND門[NAND1]和第二NAND門[NAND2]的輸出應(yīng)用于第三NAND門[NAND3]的輸入。這個(gè)第三NAND門[NAND3]的輸出位是位[bsn]。當(dāng)使用直接約定的時(shí)候，約定位[bC]具有0值。位[byn]的相反邏輯值以及具有0值的約定位[bC]應(yīng)用到第一NAND門[NAND1]的輸入。因此第一NAND門[NAND1]的輸出具有1值，而不管位[byn]的值。約定位[bC]的相反邏輯值，也就是1，以及位[bxn]應(yīng)用到第二NAND門[NAND2]的輸入。因此第二NAND門[NAND2]的輸出等于位[bxn]的相反邏輯值。因此，第三NAND門[NAND3]的輸出，也就是位[bsn]，等于位[bxn]。當(dāng)使用間接約定的時(shí)候，約定位[bC]具有1值。位[byn]的相反邏輯值以及具有1值的約定位[bC]應(yīng)用到第一NAND門[NAND1]的輸入。因此第一NAND門[NAND1]的輸出等于位[byn]。約定位[bC]的相反邏輯值，也就是0，以及位[bxn]應(yīng)用到第二NAND門[NAND2]的輸入。因此第二NAND門[NAND2]的輸出具有1值而不管位[bxn]的值。因此，第三NAND門[NAND3]的輸出，也就是位[bsn]，等于位[byn]的相反邏輯值。
在這個(gè)圖中圖解說明的模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]當(dāng)使用間接約定的時(shí)候允許字位的順序和值同時(shí)倒置。只允許字位的順序倒置的另一個(gè)開關(guān)可以通過除去第一反相器[INV1]從這個(gè)模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]得到。
圖6圖解說明用于從微處理器到電子組件的數(shù)據(jù)傳送的硬件電路。硬件電路包括左移位寄存器微處理器模塊[RXPM]，右移位寄存器微處理器模塊[LRPM]，鎖存寄存器微處理器模塊[LRPM]和微處理器模塊開關(guān)[SWHPM]。
從微處理器傳送到電子組件的數(shù)據(jù)字被存儲在鎖存寄存器微處理器模塊[LRPM]中。這個(gè)數(shù)據(jù)字是列舉第一到第八[bl1，bl8]的8位的第三數(shù)據(jù)字[BYT3]。為了傳送到電子組件，這個(gè)字首先并行加載到左移位寄存器微處理器模塊[RXPM]以及右移位寄存器微處理器模塊[RYPM]。左移位寄存器微處理器模塊[RXPM]打算組成列舉第一到第八[bx1，bx8]的8位字。右移位寄存器微處理器模塊[RYPM]打算組成列舉第一到第八[by1，by8]的8位字。當(dāng)?shù)谌龜?shù)據(jù)字[BYT3]加載到左移位寄存器微處理器模塊[RXPM]的時(shí)候，位[bx1]等于位b1，位[bx2]等于位b2等等，直到等于位b8的位[bx8]。當(dāng)?shù)谌龜?shù)據(jù)字[BYT3]加載到右移位寄存器微處理器模塊[RYPM]的時(shí)候，位[by1]等于位b1，位[by2]等于位b2等等，直到等于位b8的位[by8]。微處理器模塊開關(guān)[SWHPM]具有用于控制的約定位[bC]并且在一個(gè)輸入處，串行地接收等同于第三數(shù)據(jù)字[BYT3]的存儲在左移位寄存器微處理器模塊[RXPM]中的數(shù)據(jù)字，在另一個(gè)輸入處，串行地接收其位順序關(guān)于第三數(shù)據(jù)字[BYT3]的位順序是倒置的存儲在右移位寄存器微處理器模塊[RYPM]中的數(shù)據(jù)字。這個(gè)微處理器模塊開關(guān)[SWHPM]相繼地處理每個(gè)字的位，也就是，它把位[bx1]和位[by8]作為輸入，然后是位[bx2]和位[by7]等等，直到位[bx8]和位[by1]。這個(gè)微處理器模塊開關(guān)[SWHPM]等同于參考圖4描述的模塊微處理器開關(guān)[SWHMP]。假設(shè)微處理器模塊開關(guān)[SWHPM]把位bxn和位by(9-n)作為輸入，例如b3和b6。在使用直接約定的情況下，也就是，在約定位具有0值的情況下，微處理器模塊開關(guān)[SWHPM]的輸出是位bxn。在使用間接約定的情況下，也就是，在約定位[bC]具有1值的情況下，微處理器模塊開關(guān)[SWHPM]的輸出是位by(9-n)的相反邏輯值。微處理器模塊開關(guān)[SWHPM]的8個(gè)連續(xù)輸出位組成第四數(shù)據(jù)字[BYT4]。在圖5的描述的結(jié)束處所做的備注同樣地應(yīng)用到這種情況有可能使用其他的微處理器模塊開關(guān)以便當(dāng)使用間接約定的時(shí)候只倒置字的位順序。
圖3到6所示的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是使用圖1中圖解說明的特性的實(shí)例。
上述結(jié)合附圖的描述是圖解說明而不是限制本發(fā)明。很明顯在附加的權(quán)利要求范圍內(nèi)有許多備選方案。在這方面，將在總結(jié)中做一些備注。
在電子組件和微處理器之間數(shù)據(jù)傳送期間有許多倒置或者不倒置起到約定作用的字的位順序的方法。圖3到6只圖解說明了可能的實(shí)施例，在其中使用兩個(gè)移位寄存器以及硬件電路來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。有可能使用用于實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的其他的、可能更加復(fù)雜的電路。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括微處理器[PRC]，和與打算將約定信號發(fā)送到微處理器的電子組件[MOD]通信的通信設(shè)備[COM]，其特征在于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括硬件電路[HARD]，它在電子組件[MOD]和微處理器[PRC]之間字傳送期間允許倒置或者不倒置起到上述約定信號的值的作用的字的位順序。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電子組件[MOD]是SIM類型的插件。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述硬件電路[HARD]允許倒置或者不倒置起到上述約定信號的值的作用的上述字的位值。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述硬件電路[HARD]包括開關(guān)[SWHMP]和[SWHPM]，右移位寄存器[RXMP]和[RYPM]和左移位寄存器[RYMP]和[RXPM]。
5.一種終端，包括微處理器[PRC]，和與打算將約定信號發(fā)送到微處理器的電子組件[MOD]通信的通信設(shè)備[COM]，其特征在于終端包括硬件電路[HARD]，它在電子組件[MOD]和微處理器[PRC]之間字傳送期間允許倒置或者不倒置起到上述約定信號的值的作用的字的位順序。
6.如權(quán)利要求5所述的終端，其特征在于，所述電子組件[MOD]是SIM類型的插件。
7.如權(quán)利要求5所述的終端，其特征在于，所述硬件電路[HARD]允許倒置或者不倒置起到上述約定信號的值的作用的上述字的位值。
8.如權(quán)利要求5所述的終端，其特征在于，所述硬件電路[HARD]包括開關(guān)[SWHMP]和[SWHPM]，右移位寄存器[RXMP]和[RYPM]和左移位寄存器[RYMP]和[RXPM]。
全文摘要
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括微處理器,與打算將約定信號發(fā)送到微處理器的電子組件通信的通信設(shè)備,和允許在電子組件和微處理器之間字傳送期間倒置或者不倒置起到約定信號的值的作用的字的位順序的硬件電路。這樣的系統(tǒng)允許在倒置起到所用的約定的作用的字位的操作期間的時(shí)間增益,它有益于實(shí)時(shí)約束。有關(guān)系統(tǒng)可以用于例如像移動電話這樣的使用一個(gè)或者多個(gè)SIM類型插件的終端中。
文檔編號G06F7/00GK1357842SQ0114560
公開日2002年7月10日 申請日期2001年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月5日
發(fā)明者Y·萬桑特 申請人:皇家菲利浦電子有限公司