一種sim卡和具有該sim卡的移動終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及集成電路制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種SIM卡和具有該SIM卡的移動終端，利用SIM卡中的微處理器來驅(qū)動移動終端上外圍設(shè)備并和進行一些簡單的應(yīng)用處理，例如短信聊天，音樂播放，液晶顯示屏黑白屏顯示等功能，從而可以關(guān)閉移動終端的應(yīng)用處理器和/或基帶處理器及其內(nèi)存模塊，大大了降低待機功耗，進一步延長移動終端的續(xù)航時間，因此具有很強的實用性。
【專利說明】-種SIM卡和具有該SIM卡的移動終端

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種SIM卡和具有該SIM卡的移動 終端。

【背景技術(shù)】
[0002] 具有SM卡的移動終端可以為智能手機（Smart Phone)，或裝載有SM卡的掌上電 腦等手持移動終端設(shè)備，其中，智能手機是指"像個人電腦一樣，具有獨立的操作系統(tǒng)，獨立 的運行空間，可以由用戶自行安裝軟件、游戲、導(dǎo)航等第三方服務(wù)商提供的程序，并可以通 過移動通訊網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入的這樣一類手機的總稱"。不同操作系統(tǒng)的手機之間 的應(yīng)用軟件互不兼容，而相同系統(tǒng)的手機軟件基本通用，使用起來相當(dāng)?shù)谋憷?。因為可以?裝第三方軟件，所以智能手機有豐富的擴展功能。隨著3G、4G網(wǎng)絡(luò)的普及，智能手機功能也 越來越強大，逐漸成為人們生活中必不可少的電子產(chǎn)品。
[0003] 傳統(tǒng)的智能手機其內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。在這一架構(gòu)中主要包括兩大處理 器，一部分是用于通信和數(shù)字信號處理的基帶處理器（Baseband Processor),另一部分是 用于各種應(yīng)用處理的應(yīng)用處理器（Application Processor),兩部分分別運行在獨立的操 作系統(tǒng)下。應(yīng)用處理器有時又稱為主處理器，運行開放式操作系統(tǒng)（即圖示操作系統(tǒng)1)， 例如安卓（Android), iOS，黑莓（Blackberry),微軟（Windows Phone)等，負責(zé)整個系統(tǒng) 的控制，為了增強了手機在應(yīng)用（商務(wù)、娛樂、多媒體等）功能方面的處理能力，智能手機 已逐漸進入多核心應(yīng)用處理器時代，例如雙核心，四核心，甚至八核心應(yīng)用處理器，MIPS值 (Million Instructions Per Second,每秒處理的百萬指令數(shù)）提高，手機運行速度不斷提 升，擁有更為強大的多媒體處理、軟件計算能力?；鶐幚砥饔袝r也被稱為從處理器，也運 行在獨立的操作系統(tǒng)（即圖示操作系統(tǒng)2)下，專注于手機通訊相關(guān)功能的處理，以及語音 信號的A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字語音信號的編解碼、信道編解碼和無線調(diào)制解調(diào)器（Modem) 部分的時序控制，它與應(yīng)用處理器相獨立分離，不需要中斷來處理應(yīng)用層任務(wù)或功能，從而 提供了更高的通信能力和穩(wěn)定性。兩大處理器通過共享RAM(雙端口）或者串行端口等方 式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)交換速度快，耦合度低，可靠性高。兩大處理器獨立運作，分工明確， 互不干擾，顯著提升了協(xié)同工作效率。當(dāng)應(yīng)用處理器不工作時，可關(guān)閉其相關(guān)外圍設(shè)備，t匕 如鍵盤、攝像頭、MP3、MP4等相關(guān)應(yīng)用，降低待機功耗，這也有助于手機反應(yīng)速度的提升。當(dāng) 用戶啟動飛行模式時，亦可關(guān)閉基帶處理器，以達到降低功耗的目的。
[0004] 智能手機中的第三個操作系統(tǒng)存在于SIM卡（Subscriber Identity Module,客戶 識別模塊）中，也稱為智能卡、用戶身份識別卡，GSM數(shù)字移動電話機必須裝上此卡方能使 用。它在一電腦芯片上存儲了數(shù)字移動電話客戶的信息，加密的密鑰以及用戶的電話簿等 內(nèi)容，可供GSM網(wǎng)絡(luò)客戶身份進行鑒別，并對客戶通話時的語音信息進行加密。
[0005] 隨著智能手機逐漸進入多核心處理器時代，雖然性能上得到了提升，但是反觀各 種手機應(yīng)用，單核心或者雙核心處理器就足夠滿足大部分用戶的多數(shù)主流應(yīng)用。多核處理 器的內(nèi)核之間通信與同步需要更多的額外開銷（指令處理時間），所以給處理器增加內(nèi)核 就必須降低每個內(nèi)核的最高頻率，即增加內(nèi)核需以降低每個內(nèi)核的最高頻率為代價，隨著 主頻的提高，降低功耗成為一個主要的矛盾。雖然功耗可以通過增大電池容量來適度彌補， 但帶來的問題是手機厚度的增加及重量的增加。但手機作為一個隨身攜帶的產(chǎn)品，續(xù)航能 力及輕薄便于攜帶使用戶很關(guān)注的因素。在正常使用情況下，智能手機必須能夠續(xù)航一個 工作日。采用多核技術(shù)和高速處理器，必須在滿足這一基本需求的前提下進行。
[0006] 因此，如何降低系統(tǒng)功耗，延長具有SIM卡的移動終端續(xù)航的時間成為本領(lǐng)域技 術(shù)人員致力于研究的方向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對上述存在的問題，本發(fā)明公開一種SM卡和具有SM卡的移動終端，以克服現(xiàn) 有技術(shù)中隨著移動終端主頻的提高，所需功耗也大幅提高，進而引起續(xù)航時間縮短的問題。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明記載了一種SM卡，其中，應(yīng)用于設(shè)置有外圍設(shè)備和應(yīng) 用程序的移動終端上，所述SM卡包括：
[0009] 微處理器；
[0010] 存儲器，通過數(shù)據(jù)總線和地址總線與所述微處理器連接；
[0011] 系統(tǒng)總線接口，所述微處理器通過所述系統(tǒng)總線接口與所述移動終端上的系統(tǒng)總 線連接，以通過控制所述系統(tǒng)總線上的數(shù)據(jù)通訊驅(qū)動所述外圍設(shè)備。
[0012] 上述的SM卡，其中，所述存儲器包括非易失性存儲器和易失性存儲器；
[0013] 所述非易失性存儲器中存儲有若干驅(qū)動程序，所述微處理器通過所述驅(qū)動程序驅(qū) 動所述外圍設(shè)備；
[0014] 所述易失性存儲器用于存儲臨時數(shù)據(jù)。
[0015] 上述的SM卡，其中，所述SM卡還包括安全加密模塊；
[0016] 所述安全加密模塊與所述微處理器連接以保護所述SM卡的數(shù)據(jù)安全。
[0017] 上述的SIM卡，其中，所述非易失性存儲器包括電可擦除可編程只讀存儲器、閃 存、相變存儲器、鐵電存儲器、可變電阻式存儲器、磁存儲器中的一種或多種。
[0018] 本發(fā)明還記載了一種具有如權(quán)利要求1-4任意一項所述的SM卡的移動終端，其 中，包括：第一電源域和第二電源域；
[0019] 所述第一電源域包括移動終端處理器；
[0020] 所述第二電源域包括所述系統(tǒng)總線、所述外圍設(shè)備和所述SM卡；
[0021] 所述移動終端處理器、所述SM卡和所述外圍設(shè)備均與所述系統(tǒng)總線連接；
[0022] 其中，當(dāng)所述第一電源域關(guān)閉時，所述SIM卡為所述外圍設(shè)備提供驅(qū)動。
[0023]上述的移動終端，其中，所述移動終端還包括電池，所述電池為所述第一電源域和 所述第二電源域分別獨立供電。
[0024]上述的移動終端，其中，所述第一電源域還包括內(nèi)存模塊。
[0025]上述的移動終端，其中，所述第二電源域還包括控制器，所述外圍設(shè)備通過所述控 制器與所述系統(tǒng)總線連接。
[0026]上述的移動終端，其中，所述SM卡通過接口轉(zhuǎn)換電路與所述系統(tǒng)總線連接以控 制所述系統(tǒng)總線上的數(shù)據(jù)通訊。
[0027]上述的移動終端，其中，所述移動終端處理器包括應(yīng)用處理器和基帶處理器；
[0028] 所述應(yīng)用處理器用于控制所述移動終端的主操作系統(tǒng)；
[0029] 所述基帶處理器用于實現(xiàn)所述移動終端的通訊功能。
[0030] 上述發(fā)明具有如下優(yōu)點或者有益效果：
[0031] 本發(fā)明公開了一種SM卡和具有該SM卡的移動終端，通過SM卡中的微處理器 來驅(qū)動移動終端上部分外圍設(shè)備和處理一些特殊功能的應(yīng)用，例如液晶顯示屏顯示、簡單 的通訊聊天、音樂播放等，從而可以完全關(guān)閉移動終端的應(yīng)用處理器和/或基帶處理器及 其內(nèi)存模塊，達到降低系統(tǒng)功耗，延長移動終端續(xù)航時間的目的。
[0032]具體【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明及其特征、夕卜 形和優(yōu)點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未可以按照比 例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
[0034]圖1是本發(fā)明【背景技術(shù)】中移動終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖2是傳統(tǒng)的SIM卡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖3是本發(fā)明實施例中移動終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖4是本發(fā)明實施例中SIM卡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖5是本發(fā)明實施例中移動終端應(yīng)用示意圖。

【具體實施方式】
[0039] 下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但是不作為本發(fā)明的限 定。
[0040] 傳統(tǒng)的SM卡結(jié)構(gòu)如圖2所示，該SM卡結(jié)構(gòu)具有微處理器，存儲器單元（包括 EEP0M、R0M、RAM)以及安全加密模塊。其中，EEPR0M中存放號碼、短信等數(shù)據(jù)和程序，并且可 擦寫，常說的SM卡容量就是指EEPR0M的容量，根據(jù)EEPR0M容量可將SM卡分為8k，16k， 32k，64k及128k的大容量SM卡等；ROM中存放了芯片操作系統(tǒng)程序（C0S)，不可修改，主 要控制SIM卡與外界的信息交互，SIM卡內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲，接受并解釋手機發(fā)送給SM的命 令等簡單操作；RAM用于存放系統(tǒng)臨時數(shù)據(jù)，用戶也不可更改。安全加密模塊主要對SIM進 行安全加密和保護。為了增強和提升用戶體驗，滿足娛樂和商務(wù)需求，包括提供更高的安全 性，更高的處理能力，更友好的界面，更方便快捷的操控性，大容量個人數(shù)據(jù)存儲以及提供 更多的附加功能都成為對未來SIM卡的發(fā)展需求。
[0041] 本實施例提供了一種SIM卡，可應(yīng)用于設(shè)置有外圍設(shè)備和應(yīng)用程序的移動終端 上，該SM卡包括：微處理器、及通過數(shù)據(jù)總線和地址總線與微處理器連接的存儲器和系統(tǒng) 總線接口，其中，微處理器通過系統(tǒng)總線接口與移動終端上的系統(tǒng)總線連接，以通過控制系 統(tǒng)總線上的數(shù)據(jù)通訊驅(qū)動外圍設(shè)備。
[0042] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例中，上述存儲器包括非易失性存儲器和易失性存儲 器；非易失性存儲器中存儲有若干驅(qū)動程序，且微處理器通過該驅(qū)動程序驅(qū)動外圍設(shè)備。優(yōu) 選的，該存儲器還包括用于存放芯片操作系統(tǒng)程序（C0S)的只讀存儲器（R0M)，該芯片操作 系統(tǒng)程序（C0S)不可更改，主要控制SM卡與外界的信息交互，SIM卡內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲以及 手機發(fā)送給SM卡的命令等簡單操作；易失性存儲器與微處理器連接以存儲SIM卡中的臨 時數(shù)據(jù)，優(yōu)選的，該易失性存儲器為隨機存取存儲器（RAM)。
[0043] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例中，SIM卡還包括安全加密模塊，該安全加密模塊與微 處理器連接以保護SIM卡中的數(shù)據(jù)安全。
[0044] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例中，非易失性存儲器包括電可擦除可編程只讀存儲 器、閃存、相變存儲器、鐵電存儲器、可變電阻式存儲器、磁存儲器中的一種或多種。
[0045] 本實施例還提供了一種具有SM卡的移動終端，該移動終端可以為手機或可裝載 SIM卡的平板電腦等移動終端設(shè)備，為了能夠更清晰的描述本發(fā)明的技術(shù)方案，本實施例以 手機為例進行闡述。
[0046] 如圖3所示，整個手機系統(tǒng)可以分為兩個電源域，第一電源域和第二電源域分別 可以由手機電池獨立供電。第一電源域包含手機處理器（即移動終端處理器，可以包括應(yīng) 用處理器及基帶處理器等，其中應(yīng)用處理器用于控制移動終端的主操作系統(tǒng)；基帶處理器 用于實現(xiàn)移動終端的通訊功能）以及內(nèi)存模塊，它們是手機系統(tǒng)的高速處理和控制核心。 第二電源域包含SIM卡和手機系統(tǒng)的一些外設(shè)控制器及外圍設(shè)備，且外圍設(shè)備通過控制器 與系統(tǒng)總線連接，例如手機液晶顯示屏，存儲器，照相機等。與傳統(tǒng)手機SIM卡不同，本發(fā)明 的手機系統(tǒng)中SM與系統(tǒng)可以有兩個接口，其中1為傳統(tǒng)的SM卡接口，2為SM卡和系統(tǒng) 總線的控制或通訊接口，SM卡與系統(tǒng)總線之間可能需要一個接口轉(zhuǎn)換控制電路3,因為為 了降低成本，SM卡引腳很少，而系統(tǒng)總線引腳很多，因此通過接口轉(zhuǎn)換電路3 SM卡中的 微處理器就能夠控制系統(tǒng)總線上的數(shù)據(jù)通訊，進而可以控制與系統(tǒng)總線相連的其他外圍設(shè) 備（例如液晶顯示屏，RF等）。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，接口 1和接口 2也可以合 并為一個接口，進而可以節(jié)省資源。當(dāng)合并為一個接口后，不需要接口轉(zhuǎn)換電路3,即SIM卡 通過接口 1直接控制系統(tǒng)總線，進而控制與系統(tǒng)總線相連的其他外圍設(shè)備。
[0047] 本發(fā)明基于上述手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的SM卡結(jié)構(gòu)如圖4所示，與傳統(tǒng)SM卡相比，設(shè)置 了 SIM卡系統(tǒng)總線接口以控制與系統(tǒng)總線相連的其他外圍設(shè)備，且非易失性存儲器中增加 了特殊功能應(yīng)用程序（驅(qū)動程序），可以使SM卡中的微處理器能夠驅(qū)動或處理一些特殊功 能應(yīng)用，例如驅(qū)動無線接受發(fā)射器，驅(qū)動LCD液晶顯示屏等外圍設(shè)備。特殊應(yīng)用功能程序可 以定期更新，以支持不同的應(yīng)用。非易失性存儲器可以由傳統(tǒng)的電可擦除可編程只讀存儲 器（EEPR0M)構(gòu)成，也可由閃存構(gòu)成，也可由一些新興的非易失性存儲器構(gòu)成，例如相變存 儲器（PCM)、鐵電存儲器（FeRAM)、可變電阻式存儲器（ReRAM)、磁存儲器（MRAM)等；在本實 施例中，該SIM卡還包括存儲有SIM卡操作系統(tǒng)的隨機存取存儲器（ROM)，以及用于存儲臨 時數(shù)據(jù)的只讀存儲器（RAM)。
[0048] 由上述實施例可知，本發(fā)明公開的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（具有SM卡的移動終端），功耗 更加節(jié)省。例如在待機狀態(tài)下，手機處理器及內(nèi)存可以完全關(guān)閉，而只打開SIM卡，無線信 號接收發(fā)射器以及功率放大器，如圖5所示，第一電源域完全關(guān)閉，只有SIM卡中的微處理 器通過系統(tǒng)總線控制接口保持與外界通訊通暢。傳統(tǒng)手機待機時，應(yīng)用處理器及其內(nèi)存模 塊可以關(guān)閉，但是基帶處理器及其內(nèi)存模塊必須保持開啟，以確保通訊通暢，而本發(fā)明這種 新型的手機系統(tǒng)功耗顯然更低，二者對比如表1所示。在同樣的條件下，本發(fā)明新型的手機 系統(tǒng)待機時間明顯要提升很多。當(dāng)收到有電話接入信號時，基帶處理器在2G或者更低模式 下進行數(shù)模轉(zhuǎn)換及音頻編解碼等復(fù)雜處理，而無需喚醒應(yīng)用處理器，進而可以進行語音通 話，相比傳統(tǒng)的手機工作方式，也更加節(jié)省功耗。
[0049]

【權(quán)利要求】
1. 一種SIM卡，其特征在于，應(yīng)用于設(shè)置有外圍設(shè)備和應(yīng)用程序的移動終端上，所述 SIM卡包括： 微處理器； 存儲器，通過數(shù)據(jù)總線和地址總線與所述微處理器連接； 系統(tǒng)總線接口，所述微處理器通過所述系統(tǒng)總線接口與所述移動終端上的系統(tǒng)總線連 接，以通過控制所述系統(tǒng)總線上的數(shù)據(jù)通訊驅(qū)動所述外圍設(shè)備。
2. 如權(quán)利要求1所述的SIM卡，其特征在于，所述存儲器包括非易失性存儲器和易失性 存儲器； 所述非易失性存儲器中存儲有若干驅(qū)動程序，所述微處理器通過所述驅(qū)動程序驅(qū)動所 述外圍設(shè)備； 所述易失性存儲器用于存儲臨時數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的SM卡，其特征在于，所述SM卡還包括安全加密模塊； 所述安全加密模塊與所述微處理器連接以保護所述SM卡的數(shù)據(jù)安全。
4. 如權(quán)利要求1所述的SIM卡，其特征在于，所述非易失性存儲器包括電可擦除可編 程只讀存儲器、閃存、相變存儲器、鐵電存儲器、可變電阻式存儲器、磁存儲器中的一種或多 種。
5. -種具有如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的SIM卡的移動終端，其特征在于，包括： 第一電源域和第二電源域； 所述第一電源域包括移動終端處理器； 所述第二電源域包括所述系統(tǒng)總線、所述外圍設(shè)備和所述SIM卡； 所述移動終端處理器、所述SIM卡和所述外圍設(shè)備均與所述系統(tǒng)總線連接； 其中，當(dāng)所述第一電源域關(guān)閉時，所述SIM卡為所述外圍設(shè)備提供驅(qū)動。
6. 如權(quán)利要求5所述的移動終端，其特征在于，所述移動終端還包括有電池，所述電池 為所述第一電源域和所述第二電源域分別獨立供電。
7. 如權(quán)利要求5所述的移動終端，其特征在于，所述第一電源域還包括內(nèi)存模塊。
8. 如權(quán)利要求5所述的移動終端，其特征在于，所述第二電源域還包括控制器，所述外 圍設(shè)備通過所述控制器與所述系統(tǒng)總線連接。
9. 如權(quán)利要求5所述的移動終端，其特征在于，所述SIM卡通過接口轉(zhuǎn)換電路與所述系 統(tǒng)總線連接以控制所述系統(tǒng)總線上的數(shù)據(jù)通訊。
10. 如權(quán)利要求5所述的移動終端，其特征在于，所述移動終端處理器包括應(yīng)用處理器 和基帶處理器； 所述應(yīng)用處理器用于控制所述移動終端的主操作系統(tǒng)； 所述基帶處理器用于實現(xiàn)所述移動終端的通訊功能。
【文檔編號】G06K19/07GK104392261SQ201410554963
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】景蔚亮, 陳邦明 申請人:上海新儲集成電路有限公司