專利名稱：在條件存取系統(tǒng)中最小化處理器需求的智能卡通用異步接收/傳送的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通用異步接收/傳送(UART)電路。該UART電路可在一個條件存取系統(tǒng)的智能卡中被執(zhí)行，以對從諸如廣播電視網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)和英特網(wǎng)服務(wù)商等多種來源接接收的擾頻的音頻/視頻(A/V)信號提供條件存取。
技術(shù)領(lǐng)域目前，用戶可接收來自諸如廣播電視網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)和英特網(wǎng)服務(wù)商等多種服務(wù)提供者的服務(wù)。大多數(shù)電視接收器可從廣播或有線網(wǎng)直接接收未擾頻的信息或節(jié)目。提供擾頻節(jié)目的有線網(wǎng)通常要求一個置頂盒或類似設(shè)備，以解擾頻節(jié)目。同樣，數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)通常提供也要求使用置頂盒的擾頻節(jié)目。這些置頂盒可使用包括了為恢復解擾頻密鑰所必須的數(shù)據(jù)的可移動的智能卡，以解擾頻各自的節(jié)目。
條件存取(CA)系統(tǒng)通常包括服務(wù)提供者的網(wǎng)絡(luò)和用戶，以及條件存取管理機構(gòu)。服務(wù)提供者將信號傳送給用戶，條件存取管理機構(gòu)控制每個用戶可被允許接收哪些信號。用戶對這些信號的存取依賴對于他們所預(yù)定的(例如，基本有線、基本有線和國內(nèi)電視機處(HBO)等)特殊的節(jié)目包。如上文所涉及的，對不同服務(wù)提供者的信號的條件存取可通過被置于置頂盒(STB)、數(shù)字電視(DTV)、數(shù)字錄像機(DVCR)或其它等效設(shè)備中的智能卡而被處理。目前，大多數(shù)條件存取系統(tǒng)使用STB，但是將來可以預(yù)期延伸到包括有DTV和DVCR中的智能卡。這些智能卡通常包括被用于解擾頻所述服務(wù)提供者的不同信號的解擾頻密鑰。
在其它電路中，一些智能卡包括用于協(xié)調(diào)從其它電路到智能卡的通信和智能卡到其它電路的通信的通用異步接收/傳送(UART)電路。通常，UART被設(shè)計成通用和可編程的，并且支持多路通信協(xié)議。ISO-7816是用于智能卡通信的一個常規(guī)協(xié)議，且許多智能卡UART在ISO-7816格式中是可編程的，以接收數(shù)據(jù)(例如，串行通信命令)。然而，當智能卡處理器(其通常位于智能卡內(nèi)部)受到中斷以及不能通過引入串行端口消息所中斷的長例程時，ISO-7816協(xié)議下的常規(guī)智能卡(以及這種UART)不能有效率地運行。例如，當從一個接口設(shè)備(例如，STB)接收一條串行通信命令(例如，ISO-7816命令)時，如果智能卡處理器正在運行一個不可中斷的解密程序，則智能卡處理器不能響應(yīng)串行通信命令，因此將丟失來自接口設(shè)備串行端口的數(shù)據(jù)。
EIA-679標準(NRSS)概述了到ISO-7816智能卡的延伸，該智能卡具有高速數(shù)據(jù)連接以及可用于其它ISO-7816設(shè)計中的串行通信端口。該高速數(shù)據(jù)連接同樣需要處理并通常經(jīng)過中斷電路的某個端口連接到所述智能卡的處理器上。在EIA-679標準下的NRSS設(shè)計中，有兩個分離的用于將要求放置在智能卡處理器上的輸入路徑(例如，高速數(shù)據(jù)路徑和串行路徑)。因此，優(yōu)先化和中斷似乎是必要的。這導致了一個潛在的問題，即當一個接口設(shè)備(例如，STB)傳送一個串行7816命令時，智能卡處理器可能正忙于處理來自高速連接的輸入。
在ISO-7816規(guī)定中，兩個設(shè)備分享所述系統(tǒng)，一個是“接口設(shè)備”，另一個是一張“卡”。該“接口設(shè)備”是提供電源和智能卡讀取器的主設(shè)備(例如，STB)，并且通常是通信中的主機。所述“卡”簡單的是個智能卡。ISO-7816也定義了幾個通信協(xié)議。最常用的一個已知為“T＝0”。ISO-7816 T＝0命令始于從接口設(shè)備(例如，STB)到智能卡的一個五(5)字節(jié)命令串，用于指出(1)分類、(2)指令(INS)命令，(3)P1、(4)P2、(5)N。該“分類”字節(jié)定義指令分類，該“指令(INS)命令”字節(jié)定義什么樣的數(shù)據(jù)跟隨，以及跟隨5字節(jié)字符串的數(shù)據(jù)(多字節(jié))是否被接口設(shè)備(例如，STB)傳送或接收。P1和P2定義指令特殊參數(shù)(例如，一個地址)，N定義跟隨5字節(jié)字符串的字節(jié)的數(shù)目。
如果“指令(INS)命令”字節(jié)規(guī)定了一個“READ(讀)”命令，則數(shù)據(jù)從智能卡被傳送到接口設(shè)備(例如，STB)，然而，如果“指令(INS)命令”字節(jié)規(guī)定了一個“WRITE(寫)”命令，則數(shù)據(jù)從接口設(shè)備被傳送到智能卡。當數(shù)據(jù)從智能卡被傳送到接口設(shè)備(例如，在一個讀操作期間)時，只要需要傳送數(shù)據(jù)(在幾百毫秒的一個“工作間隔”內(nèi))，智能卡就可以等待，并經(jīng)過該定時進行控制。因此，智能卡(實際上是智能卡處理器)可被中斷，或花時間完成其它任務(wù)。當執(zhí)行一個WRITE(寫)命令時，智能卡通過在一個“工作間隔”內(nèi)傳送一個確認消息作出響應(yīng)。該確認消息規(guī)定可以有多少個字節(jié)被傳送給所述智能卡。
然而，因為在當前標準(例如，ISO-7816，EIA-679)下，當從接口設(shè)備(例如，STB)接收一個串行通信命令時，所述智能卡處理器可能正忙于執(zhí)行不可被中斷的程序，所以串行通信數(shù)據(jù)常被丟失。
因此，當前需要帶有UART的智能卡，其可以處理來自接口設(shè)備的串行通信命令而不丟失數(shù)據(jù)，或中斷智能卡處理器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于對信號存取進行管理的方法和裝置，該方法包括在智能卡中接收一個命令串，該命令串包括至少5個字節(jié)數(shù)據(jù)，并在一個通用異步接收/傳送(UART)電路的存儲區(qū)中存儲所述至少5個字節(jié)數(shù)據(jù)。
附圖簡述

圖1為寄存器圖，示出了根據(jù)本發(fā)明范例實施例的存儲器位置和UART的內(nèi)容。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明范例性實施例將所述數(shù)字電視(DTV)連接到各種服務(wù)提供者的結(jié)構(gòu)框圖，該結(jié)構(gòu)包括根據(jù)本發(fā)明一個范例性實施例的一個智能卡和所述UART。
具體實施例方式
本發(fā)明包括一個最佳在智能卡中實現(xiàn)的通用異步接收/傳送(UART)電路，該電路具有可存儲至少五(5)字節(jié)命令數(shù)據(jù)以及誤差數(shù)據(jù)的一個存儲器。該5字節(jié)存儲器最好作為URAT電路中的一個單獨的硬件(例如，存儲單元)。根據(jù)本發(fā)明范例性實施例的UART電路最好不使用軟件(即，5字節(jié)存儲器是一個硬件存儲器)執(zhí)行串-并轉(zhuǎn)換并將數(shù)據(jù)存儲到所述存儲器中。這種UART允許最初的ISO-7816 5個字節(jié)命令串在所述智能卡處理器(其通常位于智能卡內(nèi)部)被傳送以用于執(zhí)行其它任務(wù)的事件中被存儲。然后，當智能卡處理器已完成“其它任務(wù)”時，命令串可被立即恢復和處理。
如果命令串規(guī)定了一個READ命令，數(shù)據(jù)將從所述智能卡傳送給所述接口設(shè)備。如果命令串規(guī)定了一個WRITE命令，則智能卡處理器可決定是否允許所有相關(guān)數(shù)據(jù)被立即傳送到智能卡，或一次僅傳送一個字節(jié)。智能卡處理器可在發(fā)往接口設(shè)備(例如，STB)的一個確認消息中精確地規(guī)定一次傳送多少個字節(jié)。如果在一個WRITE命令期間智能卡處理器決定允許一次傳送所有相關(guān)數(shù)據(jù)，則智能卡處理器必須確定所有中斷小于所要求的時間，以傳送5字節(jié)(因為5字節(jié)是ISO-7816標準下所允許的最大首部消息，且5字節(jié)是根據(jù)本發(fā)明可容納的數(shù)據(jù)的最大數(shù)量)。如果智能卡處理器對此不能確定，則智能卡處理器可允許一次僅傳送一個字節(jié)到接口設(shè)備(其更慢，但是允許擴展的中斷)。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明典型實施例的一個用于UART的樣本存儲寄存器。如將被理解的，頭5個地址位置(10——14)被用于存儲5字節(jié)命令串的5字節(jié)。尤其是，位置10可存儲“分類”字節(jié)，位置11可存儲“指令命令的(INS)的命令”字節(jié)，位置12可存儲“P1”字節(jié)，位置13可存儲“P2”字節(jié)，位置14可存儲“N”字節(jié)。位置15可存儲一個參數(shù)以定義用于串行通信的位速率。位置16可存儲用于表示哪個字節(jié)數(shù)據(jù)有誤的5個誤差標記(為UART可容納的每一字節(jié)數(shù)據(jù))。位置16也可包括三個標記以表示誤差類型所檢測的內(nèi)容。位置17可存儲UART所捕獲的字節(jié)的數(shù)量以及一個用于警告一個字節(jié)正被捕獲的標記。當然，可以理解的是，上述字節(jié)的特殊結(jié)構(gòu)和存儲位置僅僅是一個典型，任何字節(jié)都可被存儲在任意的地址位置中。
根據(jù)本發(fā)明范例性實施例的UART電路最好是在條件存取(CA)系統(tǒng)的智能卡中被實現(xiàn)，該CA系統(tǒng)可被用于從一個或多個來源獲得節(jié)目和服務(wù)。當在諸如數(shù)字電視(DTV)、數(shù)字錄像機(DVCR)或置頂盒(STB)的一個設(shè)備中實現(xiàn)所條件存取系統(tǒng)時，該條件存取系統(tǒng)提供解擾頻密鑰的適當管理。為簡單起見，本發(fā)明的以下描述將直接針對使用數(shù)字電視(DTV)和包括當前UART電路的智能卡所實現(xiàn)的系統(tǒng)。
圖1描述了用于管理對數(shù)字電視(DTV)40的存取的一個系統(tǒng)30。智能卡(SC)42被插入或耦合到DTV40的智能卡讀取器43，內(nèi)部總線45將DTV40和SC42互連，從而允許相互之間的數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)本發(fā)明范例性實施例的UART最好是由一個完整的智能卡部分形成，然而，該UART也可由分離的元件形成。
DTV40可從多個服務(wù)提供者(SP)接收服務(wù)，譬如廣播電視SP50、有線電視SP52、衛(wèi)星系統(tǒng)SP54以及英特網(wǎng)SP56。條件存取結(jié)構(gòu)(CA)75并不直接連接到服務(wù)提供者50-56或DTV40，而是處理密鑰管理并發(fā)出可被用于限制對由服務(wù)提供者50-56所傳送的節(jié)目的進行存取的密鑰對。
如在技術(shù)中已知的，系統(tǒng)30的智能卡42最好包括多個輸入/輸出端，一個處理器、一個存儲器以及一個UART電路。在本發(fā)明的范例性實施例中，所述UART電路由包括用于存儲5字節(jié)命令串和誤差數(shù)據(jù)的一個存儲器的上述UART電路組成。
盡管根據(jù)本發(fā)明范例性實施例的UART最好被用在條件存取系統(tǒng)的智能卡中，但是本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以理解，本智能卡UART可以在不脫離本發(fā)明范圍的前提下而在各種系統(tǒng)(例如，信用卡系統(tǒng)、自動柜員機(ATM)系統(tǒng)、建筑安全系統(tǒng)、個人計算機電子商務(wù)或存取控制系統(tǒng)、多層停車庫系統(tǒng)、公用或私人電話系統(tǒng)、郵資系統(tǒng)、公用密鑰基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(PKI)密鑰管理系統(tǒng)、視頻游戲系統(tǒng)等等)中實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于管理對信號進行存取的方法，該方法包括在智能卡中接收一個包括至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)的命令串；和將所述至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)存儲在一個通用異步接收/傳送電路的一個存儲區(qū)域中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟檢索存儲在所述UART電路的所述存儲區(qū)域中的所述至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟如果所述至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)規(guī)定了一個寫操作，則允許所述數(shù)據(jù)被所述智能卡接收；如果所述至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)規(guī)定了一個讀操作，則允許所述數(shù)據(jù)被所述智能卡傳送。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟將誤差信息存儲在一個通用異步接收/傳送電路的一個存儲區(qū)域。
5.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述誤差信息從屬于所述至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述通用異步接收/傳送電路包含在所述智能卡中。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中存儲所述至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)的步驟包括存儲至少一個用于規(guī)定一個指令分類的字節(jié)數(shù)據(jù)；存儲至少一個用于規(guī)定一個指令命令的字節(jié)數(shù)據(jù)；存儲至少一個用于規(guī)定一個首地址的字節(jié)數(shù)據(jù)；存儲至少一個用于規(guī)定一個第二地址的字節(jié)數(shù)據(jù)；存儲至少一個用于規(guī)定字節(jié)數(shù)據(jù)的數(shù)目的字節(jié)數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述存儲區(qū)域是作為所述UART電路中的一個分離硬件實現(xiàn)的。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述UART電路不使用軟件執(zhí)行串-并轉(zhuǎn)換并將數(shù)據(jù)存儲到所述存儲區(qū)域中。
10.一種用于管理在服務(wù)提供者和具有連接到其上的一個智能卡的設(shè)備之間的存取的系統(tǒng)，該設(shè)備執(zhí)行以下步驟在智能卡中接收一個命令串，所述命令串包括至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)的命令串；和將所述至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)存儲到一個通用異步接收/傳送電路的一個存儲器區(qū)域中。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述通用異步接收/傳送電路包含在所述智能卡中。
12.一種通用異步接收/傳送電路，包括用于存儲與一個命令串對應(yīng)的至少五個字節(jié)信息的第一存儲區(qū)域。
13.如權(quán)利要求12所述的UART，進一步包括用于存儲誤差信息的第二存儲區(qū)域。
14.如權(quán)利要求12所述的UART，其中所述至少五個字節(jié)信息包括至少一個用于規(guī)定指令分類的第一字節(jié)數(shù)據(jù)；至少一個用于規(guī)定指令命令的第二字節(jié)數(shù)據(jù)；至少一個用于規(guī)定第一地址的1字節(jié)數(shù)據(jù)；至少一個用于規(guī)定第二地址的1字節(jié)數(shù)據(jù)；至少一個用于規(guī)定數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)目的1字節(jié)數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求13所述的UART，其中所述誤差信息包括至少五個誤差標記，所述至少五個誤差標記分別對應(yīng)于所述至少五個信息字節(jié)。
16.如權(quán)利要求13所述的UART，進一步包括用于存儲一個位速率參數(shù)的第三存儲區(qū)域。
17.如權(quán)利要求16所述的UART，進一步包括用于存儲指出所述UART接收了多少個字節(jié)的一個數(shù)字以及指出當前是否正在接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)的標記的第四存儲區(qū)域。
18.如要求12所述的UART，其中所述UART不使用軟件執(zhí)行串-并轉(zhuǎn)換并將數(shù)據(jù)存儲到所述第一存儲區(qū)域中。
19.一種智能卡，包括一個處理器；和一個通用異步接收/傳送電路，包括用于存儲與一個命令串對應(yīng)的至少五個字節(jié)信息的第一存儲區(qū)域。
20.如權(quán)利要求19所述的智能卡，其中所述UART進一步括用于存儲誤差信息的第二存儲區(qū)域。
21.如權(quán)利要求19所述的智能卡，其中所述至少五個信息字節(jié)包括至少一個用于規(guī)定指令分類的第一字節(jié)數(shù)據(jù)；至少一個用于規(guī)定指令命令的第二字節(jié)數(shù)據(jù)；至少一個用于規(guī)定第一地址的1字節(jié)數(shù)據(jù)；至少一個用于規(guī)定第二地址的1字節(jié)數(shù)據(jù)；至少一個用于規(guī)定字節(jié)數(shù)據(jù)的數(shù)目的1字節(jié)數(shù)據(jù)。
22.一種用于操作智能卡的方法，該方法包括在一個智能卡中接收包括至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)的一個命令串；和將所述至少五個字節(jié)數(shù)據(jù)存儲到一個通用異步接收/傳送電路的一個存儲區(qū)域中。
全文摘要
一種智能卡UART，包括能夠存儲五位命令串和誤差數(shù)據(jù)的一個存儲器。UART中的存儲器內(nèi)容允許智能卡存儲從串行接口所接收的串行通信命令，直到智能卡處理器可處理這些命令為止。
文檔編號H04N7/16GK1547849SQ01823629
公開日2004年11月17日 申請日期2001年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者戴維·J·達菲爾德, 杰弗里·A·庫珀, 莫漢·納拉西曼, A 庫珀, 戴維 J 達菲爾德, 納拉西曼 申請人:湯姆森特許公司