与主机通信的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种方法和装置。在一个实施例中，智能卡具有ＩＣ，ＩＣ包括电压调节电路和上拉电阻器。所述卡能够利用有选择地连接到调节电路的电压输出和卡的第一输出的电阻器通过总线向主机发信号。响应于通过总线的通电而不是发送，调节电路输出通过电阻器有选择地连接到第一输出。这是为了将第一输出上拉到电压源的电压电平，使得卡能够在总线被主机驱动的时候被主机检测到。在发送和接收同时有选择地断开电阻器导致更平衡的输出。因为电阻器和调节电路是ＩＣ的一个集成部分，因此不需要任何分离的触点来用于对电阻的电压，使得可以与某些现有的智能卡的触点配置兼容，并且消除在读卡器中的上拉电阻器和调节电路。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)的电子设备。具体上，本专利技术涉及一种电路，它改善诸如USB兼容设备的发射机或接收机的公共模式性能，并且便利诸如USB设备的设备与主机的连接。
技术介绍
存在多个标准接口用于在主机和设备之间的通信。参见图1，示出了传统的信息处理系统100。系统100利用通用串行总线(USB)125来用于将主机计算机(也简称为“主机”)连接到多个设备，这些设备被称为USB设备，如显示器135、打印机140、键盘145、跟踪球，150、光学扫描器155、盘驱动器160和其他这样的设备165。设备135、140等的每个经由集线器110的各个端口130连接到USB 125。当前由USB实施者论坛公司(USB Implementers Forum，Inc.)控制和撰写的通用串行总线规范定义了USB，USB实施者论坛公司是由开发USB规范的一些公司建立的非赢利公司。具体上，因此在此作为参考引入通用串行总线规范，修订本1.1，1998年9月23日(USB规范)，第5章“USB数据流模型”、第7章“电气”和第8章“协议层”。按照USB规范1.1，USB设备可以包括低速和全速设备。低速设备以1.5MHz的传输率传送数据，全速设备以12MHz的速率传送数据。数据在通信线路上被传输。即，在这些通信线路上，USB设备发送差分输出信号或接收差分输入信号。在低速模式中，如果D+在低于D-的电压电平则差分信号表示被称为“J”状态的第一逻辑状态，如果D+在高于D-的电压电平则差分信号表示第二状态“K”状态。在全速模式中，如果D+在低于D-的电压电平则差分信号表示被称为“K”状态的第一逻辑状态，如果D+在高于D-的电压电平则差分信号表示第二状态“J”状态。差分设计提供对接地漂移和噪声的更好的保护，因为通过比较两个电压电平来确定所接收的信号电平，这两个电压电平都受到接地漂移和噪声的影响，接地漂移和噪声以类似的方式影响两种差分信号。主机在附接(attachment)状态期间在USB 125上检测诸如设备165的设备的存在，而端口130和设备的驱动器处于三态。附接的检测是基于与设备相关的上拉电阻器210的端口130上的某种连接。同样，对是否设备工作在低速或全速模式中的检测也依赖于上拉电阻器的连接。现在参见图2和图3，图2示出了低速类型的、典型USB设备的发射机230，发射机230连接到在对应端口130上的接收机240。图3示出了高速类型的、典型USB设备的发射机230，发射机230连接到在对应端口130上的接收机240。低速设备(图2)上拉电阻器210连接在正电压触点213和D-信号线212之间。全速设备(图3)具有连接在正电压触点213和D+信号线215之间的上拉电阻器210。请注意，按照USB规范，供给上拉电阻器的211的电压电平不同于由端口130在信号线220上通过VBUS供给的特定电压的电压电平。因此，例如，电阻器——它在现有技术中传统上在USB设备的集成电路外部——由它自己的电压触点213而不是VBUS线路220供电，除非也包括附加电路连接到线路220以调节用于供给上拉电阻器的电压。对于低速外围设备仅仅在D-信号线212上或对于全速外围设备仅仅在D+信号线215提供上拉电阻器引入了来自USB发射器230的差分信号的对称性上的不平衡，即在信号线上输出。换句话说，由于这个电阻器，在信号线上的信号摆幅的幅度不相同，并且信号不以同样的速率改变。这个不对称由于几个原因而有问题，包括EMI/RFI辐射、所接收的比特长度变化和数据流变形的提高。这些问题的多个方面在美国专利5,905,389和5,912,569(Alleven专利)中通过在两个USB发射器之一中引入一个延迟电路得到处理。虽然这减轻了问题，它没有完全消除由于单个上拉电阻器引起的差分信号中的不平衡。在通信线之一上提供上拉电阻器也引起其他的问题。一个问题设计外围设备的功耗。美国专利第6,076,119号(Maemura等人的专利)引入了在上拉电阻器和终端电压之间的一个开关，其中当设备不工作时，这个开关可选择地断开上拉电阻器。这降低了功耗，并且也简化了主机计算机对物理连接的USB设备不工作的确定，但是它未处理在设备工作期间由单个上拉电阻器引起的差分信号的不平衡。另一个问题涉及USB相关的“智能卡”使用的适宜性。现在参见图4，智能卡400被示出，它具有附在卡410上的集成电路模块(ICM)420。虽然传统的USB外围设备将USB所需要的上拉电阻器安装在外部，但是在携带在钱夹或钱包中并且重复地插入读卡器和从读卡器取出的智能卡表面上安装电阻器是有问题的。而且，因为在欧洲和亚洲广泛使用符合ISO7816标准的智能卡，因此传统的问题限制了可以用于智能卡的USB应用的、在智能卡上的触点的数量。这也导致将外部电阻器连接到智能卡的困难。除了上述与在智能卡上的表面安装和终端限制有关的问题，传统的USB上拉电阻器也对于在单个用户应用中用于智能卡的读卡器存在问题。对于较为集中的应用，诸如与投币式公用电话、自动柜员机或销售点终端的交易，每个智能卡读卡器的交易数量高。即，在这些应用中，每个智能卡读卡器被许多用户共享，每个读卡器的交易频率很高，并且读卡器的成本不是一个主要因素。但是，智能卡也用于经由因特网进行的广泛分布的交易，诸如对于金融交易或对于安全地登录到网络上。对于这种应用，交易一般与在家庭和办公室中的计算机的单独使用有关，于是在这种应用中智能卡读卡器被较少地使用，因此每个读卡器的成本是重要的可行因素，因为方案的成本等于智能卡读卡器成本加上智能卡成本。为了克服对于符合ISO7816的智能卡的USB终端限制这个上述问题传统的USB设备的外部上拉电阻器的使用需要在智能卡外部的电压调节电路，如上所述。这个上拉电阻器和电压调节电路传统上位于智能卡读卡器中。如上所述，这对于由许多用户共享的智能卡读卡器不是问题，但是对于在因特网交易中由单个用户使用的智能卡读卡器很成问题，因为这趋向于提高智能卡方案的成本。从上述的讨论中，应当理解，虽然在USB设备中已经取得进展，但是仍然需要进一步的改进来处理EMI/RFI辐射、所接收的比特长度中的改变和所接收的数据流中的变形的问题，所有这些问题由于差分USB信号中的不平衡所引起，差分USB信号中的不平衡因为USB所需要的上拉电阻器而导致。而且，与上拉电阻器有关的对这些问题和其他问题的解决方案对于作为USB设备的智能卡特别困难，因此在这种情况下上述需要特别强烈。
技术实现思路
上述需要在本专利技术中得到处理。按照本专利技术的方法形式，一个装置通过在多个连接到集成电路(“IC”)的触点中的第一个上接收第一电压电平的电压而与主机通信。所接收的电压被所述IC上的电压调节电路调节。这个电压调节电路产生第二电压电平的输出电压，用于以信号通知主机附接。这是由将第二触点上拉到第二电压电平的电压调节电路输出通过IC的电阻器以信号通知的。在第二触点上由IC上的驱动器驱动一个信号，用于进一步与主机通信。即，在一个实施例中，驱动器信号是用于通信的。在所述方法的另一个方面，响应于装置的被通电，第二触点通过IC上的一个开关被上拉到第二电压电平。在所述方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与主机通信的装置，包括：一个卡；一个集成电路（“ＩＣ”），附在所述卡上，其中ＩＣ连接到多个触点，这些触点包括连接到第一个触点的ＩＣ的第一输出，其中ＩＣ的电阻器连接到触点中的第一个触点，并且ＩＣ包括电压调节电路，它连接到触点中 的第二个触点以接收电源电压，其中电压调节电路能够产生有选择地连接到第一触点的输出电压，以有选择地通过电阻器将第一触点上拉到输出电压，以便能够检测到所述装置的附接，该检测是通过用以检测在第一触点上的输出电压的主机来进行的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特A莱迪尔，克里斯托夫A波米特，
申请(专利权)人：施蓝姆伯格技术管理有限公司，ST微电子公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]