專利名稱：信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)和智能卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)和智能卡。
背景技術(shù)：
用戶識別模塊卡(Subscriber Identity Module，簡稱為SIM卡)是一種特殊的 智能卡，目前已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)的接觸式IC卡。SIM卡遵循接觸式集成電路IC卡的規(guī)定 (IS07816標(biāo)準(zhǔn))和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(ETSI)GSMll. 11等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，能夠?qū)崿F(xiàn)存儲數(shù) 據(jù)(例如，在應(yīng)用于中端時(shí)，能夠存儲電話本、短消息等信息)，并且，還能夠在驗(yàn)證信息合 法的條件 下(即，在進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)待驗(yàn)證方的個(gè)人身份號碼(PIN)和鑒權(quán)鑰(Ki)均正確)完 成客戶身份鑒權(quán)、以及采用加密算法對客戶信息進(jìn)行加密等，另外，SIM卡還具有機(jī)卡分離 工作、通信安全性高、成本低等特點(diǎn)。目前，SIM卡芯片通過8個(gè)觸點(diǎn)與移動終端相互接通，下面將對這8個(gè)觸點(diǎn)進(jìn)行簡 單說明(1)電源VCC(觸點(diǎn)Cl)該觸點(diǎn)用于與終端提供的電壓源連接，通常，對SIM卡進(jìn) 行供電的方式包括5V、3V、以及1.8V，目前所采用的多數(shù)SIM卡能夠支持3V/1.8V，所以在終 端的穩(wěn)壓電路中通常會設(shè)置升壓電路。(2)復(fù)位RST(觸點(diǎn)C2)該觸點(diǎn)用于傳輸SIM卡的工作復(fù)位信號，并且可用于對 SIM卡的內(nèi)部處理器進(jìn)行復(fù)位操作。(3)時(shí)鐘CLK(觸點(diǎn)C3):該觸點(diǎn)用于傳輸時(shí)鐘信號，SIM卡通常可以采用兩種頻率 的時(shí)鐘信號，一種是頻率為13M/4的3. 25MHz的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號，另外一種是頻率為1. 083MHz 的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號。(4)USB+(觸點(diǎn)C4)該觸點(diǎn)是為了實(shí)現(xiàn)SIM卡與USB接口之間的通信而預(yù)留的接□。(5)接地端GND (觸點(diǎn)C5)；該觸點(diǎn)用于接地。(6)編程電壓VPP(MAce):該觸點(diǎn)用于為sim卡的編程供電，在目前采用SIM卡 的終端中，該觸點(diǎn)通常為空腳或者與VSIM供電線相連，該觸點(diǎn)能夠支持單線協(xié)議(Single Wire Protocol，簡稱為 SWP)，為支持近距離通信(Near Field Communication，簡稱為NFC) 功能預(yù)留。(7)數(shù)據(jù)輸入/輸出(1/0)接口(觸點(diǎn)C7)該觸點(diǎn)為SIM卡的數(shù)據(jù)接口，用于與 移動終端進(jìn)行SIM卡內(nèi)部的信息傳輸通信。(8)USB-(MACS)該觸點(diǎn)是為了實(shí)現(xiàn)SIM卡與USB接口之間的通信而預(yù)留的接□。目前，SIM卡一般采用USB接口作為高速接口，USB主要可分為USB2. 0和USB1. 1 標(biāo)準(zhǔn)。其中，USB1. 1標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率在理論上能夠達(dá)到12Mbps，而USB2. 0標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率 則可以達(dá)到480Mbps，在實(shí)現(xiàn)基于這兩種標(biāo)準(zhǔn)的通信時(shí)，均需要借助SIM卡上的觸點(diǎn)C4和 C8。
USB機(jī)卡接口(Inter Chip USB，簡稱為IC-USB)方案是ETSI確立的高速SIM卡 標(biāo)準(zhǔn)，在ETSI TS 102. 600中，定義了 IC-USB的接口特性，而IS07816-12定義了 IC-USB電 氣接口和操作過程。目前，IC-USB速率支持12M bps，并且要求最大功耗小于80mA。雖然 IC-USB是國際標(biāo)準(zhǔn)，但由于支持IC-USBHost及IC-USB驅(qū)動的通信平臺或移動終端并未得 到廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致該標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展較慢。并且，該標(biāo)準(zhǔn)中定義的12M bps速率并不能 夠達(dá)到多媒體業(yè)務(wù)傳輸對帶寬的要求，此外，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)會產(chǎn)生較高的功耗以及并且會 增加軟件協(xié)議的復(fù)雜度，由于移動終端本身的系統(tǒng)資源很有限，因此該技術(shù)不能夠很好的 適用于移動終端。除了 USB接口與SIM卡的通信方式外，目前尚未提出能夠使各種智能卡 基于其他方式與作為主控設(shè)備的終端進(jìn)行通信的合理方案。

發(fā)明內(nèi)容
針對相關(guān)技術(shù)中智能卡與主控設(shè)備的信息傳輸效率低導(dǎo)致主控設(shè)備和智能卡的應(yīng)用受限的問題，本發(fā)明提出信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)和智能卡，能夠?qū)崿F(xiàn)智能卡與主控設(shè)備 之間的高速信息傳輸。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括主控設(shè)備與智能卡，其中，所述智能卡設(shè)置有預(yù)留接口集合和包括第二時(shí)鐘接口的第一接口集合，其中，所 述智能卡基于第一協(xié)議與所述主控設(shè)備進(jìn)行交互；所述智能卡通過所述第二時(shí)鐘接口基于第二協(xié)議與所述主控設(shè)備進(jìn)行交互；其中，所述主控設(shè)備通過第一時(shí)鐘接口與所述智能卡的所述第二時(shí)鐘接口進(jìn)行時(shí) 鐘控制信號的傳輸，所述智能卡通過所述預(yù)留接口集合中的至少一個(gè)接口與所述主控設(shè)備 進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。其中，所述第二協(xié)議為串行外圍設(shè)備接口協(xié)議，則所述主控設(shè)備還包括第一輸入 接口、第一輸出接口和第一片選信號接口，所述預(yù)留接口集合包括與所述第一輸出接口連 接的第二輸入接口、與所述第一輸入接口連接的第二輸出接口、和與所述第一片選信號接 口連接的第二片選信號接口。 優(yōu)選地，所述智能卡通過所述預(yù)留接口集合中的至少一個(gè)接口與所述主控設(shè)備進(jìn) 行數(shù)據(jù)的傳輸?shù)牟僮靼ㄋ鲋骺卦O(shè)備通過所述第一片選信號接口使能所述智能卡并與所述智能卡建立 基于串行外圍設(shè)備接口協(xié)議的通信；所述主控設(shè)備在所述時(shí)鐘控制信號的控制下基于串行外圍設(shè)備接口協(xié)議通過所 述第一輸入接口接收所述智能卡經(jīng)所述第二輸出接口發(fā)送的信息，并在所述時(shí)鐘控制信號 的控制下基于串行外圍設(shè)備接口協(xié)議通過所述第一輸出接口向所述第二輸入接口發(fā)送信 肩、ο進(jìn)一步地，上述實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)還包括分頻器，用于對所述時(shí)鐘控制信號進(jìn)行分頻，得到頻率滿足所述智能卡要求的時(shí) 鐘控制信號，并且，所述智能卡用于在分頻后得到的時(shí)鐘控制信號的控制下接收由所述主 控設(shè)備經(jīng)所述第一輸出接口發(fā)送的信息或經(jīng)所述第二輸出接口向所述主控設(shè)備發(fā)送信息。其中，所述主控設(shè)備用于通過控制所述第一片選信號接口上片選信號的電平來使能所述智能卡。其中，所述智能卡的數(shù)量為至少一個(gè)，所述第一片選信號接口的數(shù)量為至少一個(gè)， 每個(gè)智能卡的第二片選信號接口均連接至一個(gè)第一片選信號接口，且每個(gè)第一片選信號接 口僅連接一個(gè)智能卡的第二片選信號接口。優(yōu)選地，所述第二輸入接口為C8接口，所述第二輸出接口為C4接口，所述第二片 選信號接口為單線協(xié)議接口，所述第二時(shí)鐘接口為C3接口。本發(fā)明還提供一種智能卡，該智能卡包括預(yù)留接口集合、和包括第二時(shí)鐘接口的第一接口集合，其中，所述智能卡基于第一 協(xié)議與主控設(shè)備進(jìn)行交互；并且，所述智能卡通過所述第二時(shí)鐘接口基于第二協(xié)議與所述 主控設(shè)備進(jìn)行交互；其中，所述智能卡通過所述第二時(shí)鐘接口與所述主控設(shè)備的第一時(shí)鐘 接口進(jìn)行時(shí)鐘控制信號的傳輸，所述智能卡通過所述預(yù)留接口集合中的至少一個(gè)接口與所 述主控設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。進(jìn)一步地，上述智能卡還包括 分頻器，用于對所述時(shí)鐘控制信號進(jìn)行分頻，得到頻率滿足所述智能卡要求的時(shí) 鐘控制信號，并且，所述智能卡用于在分頻后得到的時(shí)鐘控制信號的控制下接收由所述主 控設(shè)備經(jīng)所述第一輸出接口發(fā)送的信息或經(jīng)所述第二輸出接口向所述主控設(shè)備發(fā)送信息。其中，所述第二協(xié)議為串行外圍設(shè)備接口協(xié)議，所述預(yù)留接口集合包括與所述主 控設(shè)備的第一輸出接口連接的第二輸入接口、與所述主控設(shè)備的第一輸入接口連接的第二 輸出接口、和與所述主控設(shè)備的第一片選信號接口連接的第二片選信號接口，其中，所述第二片選信號接口，用于傳輸片選信號，其中，所述片選信號用于控制是否使 能所述智能卡；所述第二時(shí)鐘接口，用于傳輸所述主控設(shè)備向所述智能卡發(fā)送的時(shí)鐘控制信號；所述第二輸入接口，用于傳輸所述主控設(shè)備在所述時(shí)鐘控制信號的控制下向所述 智能卡發(fā)送的信息；所述第二輸出接口，用于傳輸所述從設(shè)備在所述時(shí)鐘控制信號的控制下向所述主 控設(shè)備發(fā)送的信息。優(yōu)選地，所述第二輸入接口為C8接口，所述第二輸出接口為C4接口，所述第二片 選信號接口為單線協(xié)議接口，所述第二時(shí)鐘接口為C3接口。借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過將智能卡的第一接口集合以及預(yù)留接口集合 中的接口(也可稱為管腳或觸點(diǎn))與主控設(shè)備的接口連接，使得智能卡能夠與主控設(shè)備進(jìn) 行基于多接口總線(例如，SPI等(四接口總線))的通信，相比于基于USB協(xié)議進(jìn)行通信， 能夠有效提升主控設(shè)備與智能卡之間信息傳輸?shù)乃俾?，并且降低主控設(shè)備的能耗，避免引 入復(fù)雜的軟件協(xié)議，降低信息傳輸?shù)膹?fù)雜度，不論是在終端作為主控設(shè)備的情況下、還是其 他設(shè)備對智能卡進(jìn)行控制的情況下，都能夠改善主控方與智能卡的通信性能。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)的框圖；圖2是以SIM卡作為智能卡與主控設(shè)備連接的示意圖；圖3是以SIM卡作為智能卡實(shí)現(xiàn)分頻器設(shè)置的示意圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)中主控設(shè)備與多個(gè)SIM卡連接的 示意圖。
具體實(shí)施例方式針對相關(guān)技術(shù)中智能卡與主控設(shè)備的信息傳輸效率低導(dǎo)致主控設(shè)備和智能卡的 應(yīng)用受限的問題，本發(fā)明提出通過占用智能卡上的多個(gè)觸點(diǎn)，將這些觸點(diǎn)與主控設(shè)備的觸 點(diǎn)連接，使得彼此連接的觸點(diǎn)能夠滿足高速總線的要求，從而使智能卡能夠與主控設(shè)備之 間能夠基于高速總線接口(例如，串行外圍設(shè)備接口(Serial Peripheral Interface，簡稱 為SPI))進(jìn)行高速信息傳輸，從而有效改善了智能與外界的通信能力，有助于對主控設(shè)備 上的各種應(yīng)用提供支持，改善主控設(shè)備與智能的性能。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示，該信息 傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)包括主控設(shè)備(主控設(shè)備可以是終端設(shè)備，也可以是其他與智能連接并用 于控制智能卡的各種控制設(shè)備，如帶有智能卡插槽的筆記本電腦、帶有智能卡插槽的PDA) 1 與智能卡(可以稱為從控設(shè)備)2，其中，智能卡設(shè)置有預(yù)留接口集合和包括第二時(shí)鐘接口 的第一接口集合，其中，智能卡基于第一協(xié)議與 主控設(shè)備進(jìn)行交互；智能卡通過第二時(shí)鐘接 口基于第二協(xié)議與主控設(shè)備進(jìn)行交互；其中，主控設(shè)備通過第一時(shí)鐘接口與智能卡的第二 時(shí)鐘接口進(jìn)行時(shí)鐘控制信號的傳輸，智能卡通過預(yù)留接口集合中的至少一個(gè)接口與主控設(shè) 備進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。該智能卡可以為SIM卡、UIM卡等，此時(shí)，第一協(xié)議可以為ISO 7816協(xié) 議，第一接口集合可以包括電源VCC (觸點(diǎn)Cl)、復(fù)位RST (觸點(diǎn)C2)、時(shí)鐘CLK (觸點(diǎn)C3)、 接地端GND(觸點(diǎn)C5)和數(shù)據(jù)輸入/輸出(I/O)接口(觸點(diǎn)C7)，預(yù)留接口集合可以包括 USB+ (觸點(diǎn)C4)、編程電壓VPP (觸點(diǎn)C6)、USB-(觸點(diǎn)C8)。如果第二協(xié)議為SPI協(xié)議，則主控設(shè)備11可以包括第一輸入接口、第一輸出接口、 第一時(shí)鐘接口、和第一片選信號接口，智能卡12包括與第一輸出接口連接的第二輸入接 口、與第一輸入接口連接的第二輸出接口、與第一時(shí)鐘接口連接的第二時(shí)鐘接口、和與第一 片選信號接口連接的第二片選信號接口 ；主控設(shè)備11通過第一片選信號接口使能智能卡 12并與智能卡12建立基于SPI的通信；主控設(shè)備11通過第一時(shí)鐘接口將時(shí)鐘控制信號發(fā) 送給第二時(shí)鐘接口 ；主控設(shè)備11在時(shí)鐘控制信號的控制下基于SPI通過第一輸入接口接收 智能卡12經(jīng)第二輸出接口發(fā)送的信息，并在時(shí)鐘控制信號的控制下基于SPI通過第一輸出 接口向第二輸入接口發(fā)送信息。借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過將智能卡的第一接口集合以及預(yù)留接口集合 中的接口與主控設(shè)備的接口連接，從而使主控設(shè)備與智能卡實(shí)現(xiàn)基于高速總線接口的通 信，例如，由于SPI接口需要將智能卡的四個(gè)接口與主控設(shè)備的四個(gè)接口分別相連接，在上 述系統(tǒng)中，可以通過將智能卡的四個(gè)接口(也可稱為管腳或觸點(diǎn))與主控設(shè)備的四個(gè)接口 連接，使得智能卡能夠與主控設(shè)備進(jìn)行SPI接口的通信，相比于基于USB協(xié)議進(jìn)行通信，能 夠有效提升主控設(shè)備與智能卡之間信息傳輸?shù)乃俾?，并且降低主控設(shè)備的能耗，避免引入 復(fù)雜的軟件協(xié)議，降低信息傳輸?shù)膹?fù)雜度，不論是在終端作為主控設(shè)備的情況下、還是其他 設(shè)備對智能卡進(jìn)行控制的情況下，都能夠改善主控方與智能卡的通信性能。優(yōu)選地，第一輸入接口(用于數(shù)據(jù)輸入)可以為主控設(shè)備的主控輸出/從控輸入 (MOSI)接口，第一輸出接口可以為主控輸入/從控輸出(MISO)接口，第一片選信號接口可以為SS接口 ；對于智能卡側(cè)，第二輸入接口可以為C8接口，第二輸出接口可以為C4接口， 第二片選信號接口可以為SWP接口。下面將以SIM卡與主控設(shè)備的通信為例進(jìn)行描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，諸如UIM和UICC等的其他智能卡同樣可以采用類似的方式與主控設(shè)備進(jìn)行信息傳輸， 本文不再一一列舉。如圖2所示，主控設(shè)備的MISO接口與從控設(shè)備的C4接口連接；主控設(shè)備的MOSI 接口與從控設(shè)備的C8接口連接；主控設(shè)備的串行時(shí)鐘接口(SCK)與從設(shè)備的CLK(C3)接 口連接(即，通過SIM卡的CLK接口進(jìn)行SPI數(shù)據(jù)總線與SIM卡的時(shí)鐘線復(fù)用)；主控設(shè)備 包括多個(gè)第一片選信號接口(SS0接口、SSl接口、SS2接口和SS3接口)，每個(gè)第一片選信 號接口均可以連接至一個(gè)SIM卡的SWP接口(C6接口)，在圖2所示的系統(tǒng)中，主控設(shè)備的 SSO接口連接至從控設(shè)備的SWP (C6)接口。優(yōu)選地，主控設(shè)備可用于通過控制第一片選信號接口上片選信號的電平來使能 SIM卡，也就是說，在主控設(shè)備的多個(gè)SS接口均連接有不同SIM卡的情況下，主控設(shè)備可以 通過改變多個(gè)SS接口的電平來使能相連接的一個(gè)SIM。 對于主控設(shè)備的片選信號接口與從控設(shè)備的片選信號接口，其上的高層協(xié)議完全 可以通過高速接口來實(shí)現(xiàn)。這樣，SPI接口通過C4接口、C8接口、C6接口、和復(fù)用的CLK接口實(shí)現(xiàn)，其在功能 上可以完全超越目前的IS07816接口及USB接口，原有7816接口為實(shí)現(xiàn)兼容功能保留。SPI是一種4線同步串行接口，主要使用4個(gè)信號主控輸出/從控輸入(MOSI)、 主控輸入/主控輸出(MISO)、串行SCLK或SCK和外設(shè)芯片(CS)，并且還可以包括SPI接 口專用的芯片選擇功能，稱為從機(jī)選擇(SS)。MOSI能夠?qū)崿F(xiàn)主器件數(shù)據(jù)輸出，從器件數(shù)據(jù) 輸入；MISO能夠?qū)崿F(xiàn)主器件數(shù)據(jù)輸入，從器件數(shù)據(jù)輸出；SCLK能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)鐘信號，由主器件 產(chǎn)生；SS能夠?qū)崿F(xiàn)從器件使能信號，由主器件控制。在通信過程中，數(shù)據(jù)通信在從器件選擇或片選信號(CS)為低時(shí)有效，則可以通過主控輸出(MOSI)、串行輸入(MISO)、串行時(shí) 鐘(SCK)來完成數(shù)據(jù)傳輸?；赟PI的上述特性，通過上述方式將主控設(shè)備與SIM卡連接，就能夠?qū)崿F(xiàn)主控設(shè) 備與SIM卡之間基于SPI高速接口的信息傳輸?；邳c(diǎn)對點(diǎn)通信的方式，主控設(shè)備(可以是工作在主控模式下的移動終端)就能 夠發(fā)出串行時(shí)鐘(SCK)，通過CS低時(shí)有效使能(選擇)作為從控設(shè)備的SIM卡，并且SPI接 口不需要進(jìn)行尋址操作，能夠降低信息傳輸?shù)膹?fù)雜度。此外，SPI是一個(gè)環(huán)形總線結(jié)構(gòu)，內(nèi)部硬件實(shí)際上是兩個(gè)簡單的移位寄存器，其時(shí) 序較為簡單，主要是在SCK的控制下，兩個(gè)雙向移位寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以 是8位，在移動終端上產(chǎn)生的SIM卡使能信號(SS)和移位脈沖(SCK)下，按位傳輸，高位 在前，低位在后；并且，可以在上升沿發(fā)送、下降沿接收、高位先發(fā)送，具體地，當(dāng)上升沿到來 時(shí)，串行輸出上的電平將被發(fā)送到SIM寄存器中；當(dāng)下降沿到來時(shí)，串行輸入上的電平將被 接收到移動終端的寄存器中，這樣，主控設(shè)備和SIM卡的移位寄存器中的內(nèi)容就完成交換， 從而能夠在主控設(shè)備與SIM卡之間實(shí)現(xiàn)高效的全雙工通信方式，有效提高通信效率。在實(shí)際應(yīng)用中，CLK (C3)用于接收主控設(shè)備提供的讀/寫SIM卡的參考時(shí)鐘，并且 SIM卡的時(shí)鐘頻率通常均由外部提供，協(xié)議規(guī)定的外接最大時(shí)鐘頻率為20Mhz，但SPI接口的串行時(shí)鐘(SCK)要求比較高，例如，可以達(dá)到26Mhz或更高，為了實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘頻率的匹配，本 發(fā)明的信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)中可以進(jìn)一步包括分頻器(圖1和圖2中未示出)，該分頻器可 設(shè)置于主控設(shè)備側(cè)、或主控設(shè)備與SIM卡外部、或SIM卡側(cè)，該分頻器可用于對來自主控設(shè) 備的時(shí)鐘控制信號進(jìn)行分頻，得到頻率滿足SIM卡要求的時(shí)鐘控制信號，這樣，SIM卡就能 夠在分頻后得到的時(shí)鐘控制信號的控制下接收由主控設(shè)備經(jīng)第一輸出接口發(fā)送的信息或 經(jīng)第二輸出接口向主控設(shè)備發(fā)送信息。通過采用分頻器，使SIM卡能夠兼容高頻率的時(shí)鐘控制信號，并且能夠同時(shí)兼容 SIM卡上原來的時(shí)鐘設(shè)置(低頻時(shí)鐘設(shè)置)，分頻器可以設(shè)置可以多路輸出，一路輸出作為 SPI的SCK線，另一路用于提供SIM卡的通信時(shí)鐘控制，其他路的輸出時(shí)鐘可以根據(jù)需要來 設(shè)定為其他頻率。這里，通信時(shí)鐘控制一般包括數(shù)據(jù)位寬度、字符/幀長度、發(fā)向字符時(shí)間間隔、返 回INS與后續(xù)字節(jié)間隔時(shí)間等通信時(shí)鐘相關(guān)控制，具體地，該時(shí)鐘可以遵循IS07816標(biāo)準(zhǔn)和 ETSI GSMl1. 11。
為了與現(xiàn)有SIM卡的完全兼容，可以通過更改相關(guān)協(xié)議進(jìn)行CLK速率協(xié)商。圖3示出了將分頻器設(shè)置在SIM卡內(nèi)部的情況，其中，分頻器輸出的一路時(shí)鐘(協(xié) 議所要求的時(shí)鐘)用于SIM卡的通信時(shí)鐘控制，另一路可以輸出其他頻率的時(shí)鐘。此外，對于SIM卡的SWP (C6)接口，在進(jìn)行復(fù)用時(shí)，其上的應(yīng)用協(xié)議完全可以通過 高速接口(SPI)來實(shí)現(xiàn)，也可進(jìn)行簡單的觸點(diǎn)復(fù)用，如片選信號。在采用片選信號復(fù)用的情況下，可以設(shè)定CS協(xié)議低電平有效，在不基于SPI工作 時(shí)CS為高電平時(shí)，按原有協(xié)議進(jìn)行通信；當(dāng)SPI接口工作時(shí)，即CS為低時(shí)，說明在主控該設(shè) 備與SIM卡已經(jīng)直接建立高速通信，此時(shí)NFC相關(guān)的應(yīng)用轉(zhuǎn)到SPI接口上，通過SPI高速接 口進(jìn)行通信。圖4示出了用SPI接口實(shí)現(xiàn)雙/多SIM卡高速通信的實(shí)例。SPI是一個(gè)同步協(xié)議接口，所有的傳輸都參照一個(gè)共同的時(shí)鐘，這個(gè)同步時(shí)鐘信號 由主控設(shè)備(終端)產(chǎn)生，SIM卡使用時(shí)鐘來對串行比特流的接收進(jìn)行同步化，因此，可能將 多個(gè)SIM卡連到移動終端的同一個(gè)SPI接口上。由于目前很多終端上同時(shí)有多張SIM卡， 而SPI接口支持一個(gè)主控控制多個(gè)從控設(shè)備，因此，可以方便的實(shí)現(xiàn)多SIM卡高速通信，即， 主控設(shè)備的MISO接口連接至SIM1、SIM2、SIM3以及SIM4中每個(gè)SIM卡的C4接口，MOSI接 口連接至每個(gè)SIM卡的C8接口，SCK接口連接至每個(gè)SIM卡的C3接口，SSO連接至SIMl的 C6，SSl連接至SIM2的C6，SS2連接至SIM3的C6，SS3連接至SIM4的C6。這時(shí)，主控設(shè)備 通過觸發(fā)從設(shè)備(SIM卡)的片選輸入引腳來選擇接收數(shù)據(jù)的SIM卡，沒有被選中SIM卡將 不會參與SPI傳輸。盡管圖4中僅示出了 4個(gè)SIM卡，在實(shí)際應(yīng)用中，主控設(shè)備可以與少于4個(gè)或更多 的智能卡進(jìn)行連接，且智能卡的類型并不局限于SIM卡、UIM、卡UICC。應(yīng)當(dāng)注意，在以上方案中，以SPI總線為例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不限于此， 通過本發(fā)明的上述技術(shù)方案，凡是采用輸入/輸出口、時(shí)鐘口、片選口的形式的接口總線均 能夠用于實(shí)現(xiàn)智能卡與主控設(shè)備之間的信息傳輸，其具體過程與上述過程類似，本文不再 一一列舉和詳述。本發(fā)明還提供一種智能卡，該智能卡包括預(yù)留接口集合、和包括第二時(shí)鐘接口的第一接口集合，其中，智能卡基于第一協(xié)議與主控設(shè)備進(jìn)行交互；并且，智能卡通過第二時(shí) 鐘接口基于第二協(xié)議與主控設(shè)備進(jìn)行交互；其中，智能卡通過第二時(shí)鐘接口與主控設(shè)備的 第一時(shí)鐘接口進(jìn)行時(shí)鐘控制信號的傳輸(該時(shí)鐘控制信號由主控設(shè)備提供)，智能卡通過 預(yù)留接口集合中的至少一個(gè)接口與主控設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。該智能卡還包括分頻器，用于對時(shí)鐘控制信號進(jìn)行分頻，得到頻率滿足智能卡要 求的時(shí)鐘控制信號，并且，智能卡用于在分頻后得到的時(shí)鐘控制信號的控制下接收由主控 設(shè)備經(jīng)第一輸出接口發(fā)送的信息或經(jīng)第二輸出接口向主控設(shè)備發(fā)送信息。如果第二協(xié)議為串行外圍設(shè)備接口協(xié)議，則預(yù)留接口集合包括與主控設(shè)備的第一 輸出接口連接的第二輸入接口、與主控設(shè)備的第一輸入接口連接的第二輸出接口、和與主 控設(shè)備的第一片選信號接口連接的第二片選信號接口，其中，第二片選信號接口，用于傳輸 片選信號，其中，片選信號用于控制是否使能智能卡；第二時(shí)鐘接口，用于傳輸主控設(shè)備向 智能卡發(fā)送的時(shí)鐘控制信號；第二輸入接口，用于傳輸主控設(shè)備在時(shí)鐘控制信號的控制下 向智能卡發(fā)送的信息；第二輸出接口，用于傳輸從設(shè)備在時(shí)鐘控制信號的控制下向主控設(shè) 備發(fā)送的信息。如果智能卡為SIM卡，則第二輸入接口為C8接口，第二輸出接口為C4接口， 第二片選信號接口為單線協(xié)議接口。
綜上所述，借助于本發(fā)明的上述方案，通過使用/復(fù)用智能卡接口(觸點(diǎn))的方式 來完成高速接口或總線的擴(kuò)展，并完全兼容目前智能卡基于I0S7816的信息傳輸方式，能 夠使諸如SIM卡的智能卡與主控設(shè)備實(shí)現(xiàn)基于高速總線接口(例如，SPI)的高速通信，相 比于相關(guān)技術(shù)中基于USB接口進(jìn)行通信的方式，本發(fā)明實(shí)施例的上述方案具有功耗低、反 應(yīng)周期短、傳送速率快的優(yōu)點(diǎn)，而SPI接口 /總線同樣是一種通用技術(shù)，因此，上述方案具有 廣泛的應(yīng)用范圍；基于上述方案，智能卡不僅能夠保留原有的安全特性和存儲功能，而且能 夠有效提高智能卡的通信效率，改善主控設(shè)備與智能卡之間協(xié)作的性能，使得智能卡的性 能能夠滿足各種新興業(yè)務(wù)(例如，電子支付、多媒體業(yè)務(wù))的要求；并且，通過CLK、SWP等接 口的復(fù)用，能夠節(jié)省智能卡的可用接口，有助于為未來進(jìn)行更多的擴(kuò)展提供幫助。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括主控設(shè)備與智能卡，其中，所述智能卡設(shè)置有預(yù)留接口集合和包括第二時(shí)鐘接口的第一接口集合，其中，所述智能卡基于第一協(xié)議與所述主控設(shè)備進(jìn)行交互；所述智能卡通過所述第二時(shí)鐘接口基于第二協(xié)議與所述主控設(shè)備進(jìn)行交互；其中，所述主控設(shè)備通過第一時(shí)鐘接口與所述智能卡的第二時(shí)鐘接口進(jìn)行時(shí)鐘控制信號的傳輸，所述主控設(shè)備通過所述預(yù)留接口集合中的至少一個(gè)接口與所述智能卡進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二協(xié)議為串行外圍設(shè)備接口 協(xié)議，則所述主控設(shè)備還包括第一輸入接口、第一輸出接口和第一片選信號接口，所述預(yù)留 接口集合包括與所述第一輸出接口連接的第二輸入接口、與所述第一輸入接口連接的第二 輸出接口、和與所述第一片選信號接口連接的第二片選信號接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述智能卡通過所述預(yù)留接口集合 中的至少一個(gè)接口與所述主控設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸?shù)牟僮靼ㄋ鲋骺卦O(shè)備通過所述第一片選信號接口使能所述智能卡并與所述智能卡建立基于 串行外圍設(shè)備接口協(xié)議的通信；所述主控設(shè)備在所述時(shí)鐘控制信號的控制下基于串行外圍設(shè)備接口協(xié)議通過所述第 一輸入接口接收所述智能卡經(jīng)所述第二輸出接口發(fā)送的信息，并在所述時(shí)鐘控制信號的控 制下基于串行外圍設(shè)備接口協(xié)議通過所述第一輸出接口向所述第二輸入接口發(fā)送信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括分頻器，用于對所述時(shí)鐘控制信號進(jìn)行分頻，得到頻率滿足所述智能卡要求的時(shí)鐘控 制信號，并且，所述智能卡用于在分頻后得到的時(shí)鐘控制信號的控制下接收由所述主控設(shè) 備經(jīng)所述第一輸出接口發(fā)送的信息或經(jīng)所述第二輸出接口向所述主控設(shè)備發(fā)送信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述主控設(shè)備用于通過控制所述第 一片選信號接口上片選信號的電平來使能所述智能卡。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述智能卡的數(shù)量為至少一個(gè)，所述 第一片選信號接口的數(shù)量為至少一個(gè)，每個(gè)智能卡的第二片選信號接口均連接至一個(gè)第一 片選信號接口，且每個(gè)第一片選信號接口僅連接一個(gè)智能卡的第二片選信號接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二輸入接口為 C8接口，所述第二輸出接口為C4接口，所述第二片選信號接口為單線協(xié)議接口，所述第二 時(shí)鐘接口為C3接口。
8.一種智能卡，其特征在于，所述智能卡包括預(yù)留接口集合、和包括第二時(shí)鐘接口的第 一接口集合，其中，所述智能卡基于第一協(xié)議與主控設(shè)備進(jìn)行交互；并且，所述智能卡通過 所述第二時(shí)鐘接口基于第二協(xié)議與所述主控設(shè)備進(jìn)行交互；其中，所述智能卡通過所述第 二時(shí)鐘接口與所述主控設(shè)備的第一時(shí)鐘接口進(jìn)行時(shí)鐘控制信號的傳輸，所述智能卡通過所 述預(yù)留接口集合中的至少一個(gè)接口與所述主控設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能卡，其特征在于，還包括分頻器，用于對所述時(shí)鐘控制信號進(jìn)行分頻，得到頻率滿足所述智能卡要求的時(shí)鐘控 制信號，并且，所述智能卡用于在分頻后得到的時(shí)鐘控制信號的控制下接收由所述主控設(shè) 備經(jīng)所述第一輸出接口發(fā)送的信息或經(jīng)所述第二輸出接口向所述主控設(shè)備發(fā)送信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能卡，其特征在于，所述第二協(xié)議為串行外圍設(shè)備接口協(xié) 議，所述預(yù)留接口集合包括與所述主控設(shè)備的第一輸出接口連接的第二輸入接口、與所述 主控設(shè)備的第一輸入接口連接的第二輸出接口、和與所述主控設(shè)備的第一片選信號接口連 接的第二片選信號接口，其中，所述第二片選信號接口，用于傳輸片選信號，其中，所述片選信號用于控制是否使能所 述智能卡；所述第二時(shí)鐘接口，用于傳輸所述主控設(shè)備向所述智能卡發(fā)送的時(shí)鐘控制信號；所述第二輸入接口，用于傳輸所述主控設(shè)備在所述時(shí)鐘控制信號的控制下向所述智能 卡發(fā)送的信息；所述第二輸出接口，用于傳輸所述從設(shè)備在所述時(shí)鐘控制信號的控制下向所述主控設(shè) 備發(fā)送的信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的智能卡，其特征在于，所述第二輸入接口為C8接口，所述 第二輸出接口為C4接口，所述第二片選信號接口為單線協(xié)議接口，所述第二時(shí)鐘接口為C3 接口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)系統(tǒng)和智能卡，該實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)包括主控設(shè)備與智能卡，其中，智能卡設(shè)置有預(yù)留接口集合和包括第二時(shí)鐘接口的第一接口集合，其中，智能卡基于第一協(xié)議與主控設(shè)備進(jìn)行交互；智能卡通過第二時(shí)鐘接口基于第二協(xié)議與主控設(shè)備進(jìn)行交互；其中，主控設(shè)備通過第一時(shí)鐘接口與智能卡的第二時(shí)鐘接口進(jìn)行時(shí)鐘控制信號的傳輸，智能卡通過預(yù)留接口集合中的至少一個(gè)接口與主控設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。借助于本發(fā)明，能夠有效提升主控設(shè)備與智能卡之間信息傳輸?shù)乃俾?，并且降低主控設(shè)備的能耗，避免引入復(fù)雜的軟件協(xié)議，降低信息傳輸?shù)膹?fù)雜度，改善智能卡與主控方的通信性能。
文檔編號H04W88/02GK101848559SQ20101017622
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者梁國和 申請人:中興通訊股份有限公司