一种用于移动通信的双核智能卡及其数据传输处理方法技术

技术编号:4262977 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于移动通信的双核智能卡及其数据传输处理方法,所述双核智能卡包括有:用于实现智能卡的基本功能的安全数据处理装置;用于实现所需扩展功能的应用数据处理装置;和用于连接所述安全数据处理装置和所述应用数据处理装置的数据交换装置。采用本发明专利技术的双核智能卡,一方面在数据传输接口(ISO7816)上与现有的手机兼容,也不会为手机不支持的新功能额外的增加功耗;另一方面,对于支持新接口(USB或MMC)的手机来说,不但增加了大容量存储的功能,而且对移动运营商来说,还可以通过新接口(USB或MMC)的手机,充分发挥应用处理器的能力,在一个统一的平台上开发大型的运用程序,扩展手机的功能,给用户提供更好的服务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信领域,更具体地,涉及一种用于移动通信的增强型双核智能卡及其数据传输处理方法。
技术介绍
智能卡又称IC卡,是一种将集成电路芯片镶嵌到塑料片中的卡片。它可以对输 入的数据进行存储或加密等处理。通常智能卡可以分为两大类数据存储卡和应用处理器 卡。数据存储卡内部通常只有存储器芯片,有时也有少量特殊的安全逻辑,主要用于存储一 些关键数据。应用处理器卡则同时含有应用处理器和存储设备。智能卡目前已经广泛运用 在移动通信,金融,交通等对安全性要求较高的领域,提供身份识别功能。 长久以来,移动通信市场陷入了一个怪圈一方面用户希望从运营商那里得到更 多的增值服务,而另一方面,手机的功能更多的控制在各大手机厂商手中,运营商所能控制 的只有智能卡。而智能卡无论是容量、性能还是数据传输速度都给增值服务带来了很大的 限制。如图1所示,现有技术中的智能卡包括有用于执行整体控制的智能卡微控制器101 ; 用于对数据进行加密/解密处理的加密/解密模块102 ;用于存储数据和运行程序的内部 存储器103 ;用于执行数据传输协议转换的IS07816接口控制器104 ;和与所述IS07816接 口控制器104相连接的IS07816接口管脚105。其中所述智能卡微控制器101、加密/解密 模块102、内部存储器103和IS07816接口控制器104通过AMBA 2. 0总线106相互连接。 可见,现有技术中的智能卡的结构简单,且由于现有技术中标准的IS07816接口数据传输 速度非常低。因此长久以来智能卡都更多地作为一个身份识别的工具,用于存储少量关键 数据。 随着移动通信的普及和发展,智能卡内部存储器的容量越来越不满足用户的需 求。以中国移动64K智能卡为例,只能存储250个电话号码和40条短信,远远满足不了用 户尤其是高端商务用户的需求。而IC设计技术的发展也使得智能卡容量的提高成为可能, 目前已经从KB量级过渡到MB量级,高端的智能卡甚至已经出现了 GB量级。这种大容量智 能卡通常采用图2所示的结构,该大容量智能卡包括有用于执行整体控制的智能卡微控制 器101 ;用于对数据进行加密/解密处理的加密/解密模块102 ;用于存储数据和运行程序 的内部存储器103 ;用于执行数据传输协议转换的IS07816接口控制器104 ;用于进行接口控制的外部存储器107 ;用于执行数据传输协议转换的匪C接口控制器108 ;用于执行数据传输协议转换的USB接口控制器109 ;与外部存储控制器107相连接的外部存储器110 ;与 所述IS07816接口控制器104相连接的IS07816接口管脚105 ;与匪C接口控制器108相 连接的匪C接口管脚111 ;及与USB接口控制器109相连接的USB接口管脚112。其中所述 智能卡微控制器101、加密/解密模块102、内部存储器103、IS07816接口控制器104、外部 存储控制器107、匪C接口控制器108和USB接口控制器109通过AMBA 2. 0总线106相互 连接。由于内部存储器3很难做到很大容量,所以该大容量智能卡通过外部存储控制器107 来访问单独的容量较大的外部存储器110。而外部存储器IIO和包含有其它所有装置的智能卡控制芯片通过系统级封装(SIP)的形式封装在一起。由于该大容量智能卡配备有USB接口或者匪C接口 ,因此数据传输速度较之以IS07816接口的数据传输速度大大提高。 尽管有了这样的改进,大容量智能卡并没有得到市场的认可,推广起来困难重重。究其原因, 一方面是没有得到手机厂商积极的支持,在传统的IS07816接口上增加USB或者匪C接口的手机目前还不多见,而由于现有技术中标准的IS07816接口数据传输速度非常低,仅通过标准的IS07816接口来传输MB量级的数据对用户而言绝对是无法忍受。以128MB容量的卡为例,更新整个卡的内容需要2. 5小时。另一方面,虽然增加了容量较大的外部存储器,但智能卡微控制器的性能并没有太大的提升,导致在一些较大的应用上显得有心无力。很明显的例子就是考虑到智能卡微控制器的性能,国际标准化组织(ISO)在制定相应的智能卡标准时,只选择了支持全速(FS)模式(数据传输率为12Mbps),并没有选择高速(HS)模式(数据传输率为480Mbps)。其中主要考虑的就是智能卡微控制器的处理能力有限,无法处理高速模式。这样一来造成的后果就是这些大容量智能卡并没有发挥出预期的功能,反而增加了功耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的双核结构的大容量智能卡(NGMS)。该双核结构的大容量智能卡在现有技术的大容量智能卡的基础上,增加了一个功能更强的应用处理器装置。使得双核结构的大容量智能卡中的智能卡微控制器通过IS07816接口和例如手机的移动通信终端进行低速数据交互,完成基本的安全功能,而增加的应用处理器装置则通过USB或者匪C接口和例如手机的移动通信终端进行高速数据交互。 根据本专利技术的一方面,提供了一种双核智能卡,其包括有用于实现智能卡的基本功能的安全数据处理装置,其特征在于,该双核智能卡还包括有用于实现所需扩展功能的应用数据处理装置;和用于连接所述安全数据处理装置和所述应用数据处理装置的数据交换装置。在本专利技术的一实施例中,所述安全数据处理装置包括有执行安全数据处理装置的整体控制的智能卡微控制器;用于对数据进行加密/解密处理的加密/解密模块;用于存储数据和运行程序的内部存储器;用于执行数据传输协议转换的IS07816接口控制器;和与所述IS07816接口控制器相连接的IS07816接口管脚,其中所述智能卡微控制器、加密/解密模块、内部存储器和IS07816接口控制器通过数据总线相互连接。 在本专利技术的一实施例中,所述应用数据处理装置包括有用于执行程序控制和数据处理的应用微处理器;用于存储运行程序和数据的内部存储器;用于进行接口控制的外部存储控制器;用于执行数据传输协议转换的匪C接口控制器;用于执行数据传输协议转换的USB接口控制器;与外部存储控制器相连接的外部存储器;与匪C接口控制器相连接的匪C接口管脚;及与USB接口控制器相连接的USB接口管脚。其中所述应用微处理器、内部存储器、外部存储控制器、匪C接口控制器和USB接口控制器通过数据总线相互连接。 在本专利技术的一实施例中,所述安全数据处理装置中的数据总线为AMBA2. 0总线。 在本专利技术的一实施例中,所述应用数据处理装置中的数据总线为AMBA2. 0总线。 在本专利技术的一实施例中,所述数据交换装置包括有数据交换总线;分别与所述数据交换总线和所述安全数据处理装置中的数据总线相连接的第一接口控制器,用于执行所述数据交换总线和所述安全数据处理装置中的数据总线之间的协议转换;及分别与所述数据交换总线和所述应用数据处理装置中的数据总线相连接的第二接口控制器用于执行所述数据总线交换和所述应用数据处理装置中的数据总线之间的协议转换。 在本专利技术的一实施例中,所述数据交换总线可以是符合USB、匪C或者SPI等规范的总线,传输速度在MB/s量级。 在本专利技术的一实施例中,所述安全数据处理装置中的数据总线和所述应用数据处理装置中的数据总线为同类型的数据总线,所述数据交换装置为一连接所述总线和所述总本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种双核智能卡,其特征在于,包括有:用于实现智能卡的基本功能的安全数据处理装置(1);用于实现所需扩展功能的应用数据处理装置(2);和用于连接所述安全数据处理装置(1)和所述应用数据处理装置(2)的数据交换装置(3)。

【技术特征摘要】
一种双核智能卡,其特征在于,包括有用于实现智能卡的基本功能的安全数据处理装置(1);用于实现所需扩展功能的应用数据处理装置(2);和用于连接所述安全数据处理装置(1)和所述应用数据处理装置(2)的数据交换装置(3)。2. 根据权利要求l所述的双核智能卡,其特征在于,所述安全数据处理装置(1)包括有执行所述安全数据处理装置(1)的整体控制的智能卡微控制器(101); 用于对数据进行加密/解密处理的加密/解密模块(102); 用于存储数据和运行程序的内部存储器(103);用于执行数据传输协议转换的IS07816接口控制器(104);禾口 与所述IS07816接口控制器(104)相连接的IS07816接口管脚(105), 其中所述智能卡微控制器(101)、加密/解密模块(102)、内部存储器(103)和IS07816 接口控制器(104)通过数据总线(106)相互连接。3. 根据权利要求1或2所述的双核智能卡,其特征在于,所述应用数据处理装置(2)包 括有用于控制程序运行和数据处理的应用微处理器(201); 用于存储运行程序和数据的内部存储器(202); 用于进行接口控制的外部存储控制器(203); 用于执行数据传输协议转换的匪C接口控制器(204); 用于执行数据传输协议转换的USB接口控制器(205); 与外部存储控制器(203)相连接的外部存储器(206); 与所述匪C接口控制器(204)相连接的匪C接口管脚(207);及 与所述USB接口控制器(205)相连接的USB接口管脚(208),其中所述应用微处理器(201)、内部存储器(202)、外部存储控制器(203)、匪C接口控 制器(204)和USB接口控制器(205)通过数据总线(209)相互连接。4. 根据权利要求2所述的双核智能卡,其特征在于,所述安全数据处理装置(1)中的数 据总线(106)为AMBA 2. 0总线。5. 根据权利要求3所述的双核智能卡,其特征在于,所述应用数据处理装置(2)中的数 据总线(209)为AMBA 2. 0总线。6. 根据权利要求1所述的双核智能卡,其特征在于,所述数据交换装置(3)包括有 数据交换总线(301);分别与所述数据交换总线(301)和所述安全数据处理装置(1)中的数据总线(106)相 连接的第一接口控制器(302),用于执行所述数据交换总线(301)和所述安全数据处理装 置(1)中的数据总线(106)之间的协议转换;及分别与所述数据交换总线(301)和所述应用数据处理装置(2)中的数据总线(209)相 连接的第二接口控制器(303),用于执行所述数据总线交换(301)和所述应用数据处理装 置(2)中的数据总线(209)之间的协议转换。7. 根据权利要求6所述的双核智能卡,其特征在于,所述数据交换总线(301)是符合USB、匪C或者SPI规范的总线,传输速度在MB/s量级。8. 根据权利要求6所述的双核智能卡,其特征在于,所述安全数据处理装置(1)中的数据总线(106)和所述应用数据处理装置(2)中的数据总线(209)为同类型的数据总线,所述数据交换装置(3)为一连接所述总线(209)和所述总线(106)的总线桥接装置。9. 根据权利要求3所述的双核智能卡,其特征在于,所述外部存储器(206)包括有SDRAM和FLASH,所述外部存储器(206)通过与其相连的外部存储控制器(203)而被访问。10. —种使用权利要求1所述的双核智能卡与移动通信终端之间的数据传输处理方法,包括有步骤(1) 装有所述双核智能卡的所述移动通信终端进行上电初始化;(2) 所述移动通信终端进行自动复位响应ATR处理;(3) 所述移动通信终端通过IS07816接口完成所述双核智能卡中的安全数据处理装置的启动,使得所述安全数据处理装置进入正常工作状态;(4) 通过所述双核智能卡中的安全数据处理装置判断所述移动通信终端是否支持USB或匪C接口 ;(5) 如果步骤(4)的判断结果是否,则使所述双核智能卡中的应用数据处理装置内的应用微处理器处于断电状态,所述移动通信终端与所述双核智能卡之间通过IS07816接口执行低速数据传输处理;(6) 如果步骤(4)的判断结果为是,则使所述双核智能卡中的应用数据处理装置内的应用微处理器处于正常工作状态,所述移动通信终端与所述双核智能卡之间既可通过IS07816接口执行低速数据传输处理,也可通过USB或匪C接口执行高速数据传输处理;及(7) 结束数据传输处理。11. 根据权利要求IO所述的数据传输处理方法,其特征在于,在所述移动通信终端与所述双核智能卡中可装有支持大容量智能卡的通讯协议以使直接由该双核智能卡来控制所述移动通信终端上的一些外围设备来实现一些现有移动通讯终端上没有实现的功能的情况下,所述数据传输处理步骤(6)包括有(6a)判断所述移动通信终端是否安装有所述支持大容量智能卡的通讯协议;(6b)如果步骤(6a)的判断结果为否,则使所述双核智能卡中的应用数据处理装置内的应用微处理器处于低频低功耗工作状态;(6c)如果步骤(6a)的判断结果为是,则使所述双核智能卡中的应用数据处理装置内的应用微处理器处于高频高功耗工作状态。12. 根据权利要求IO所述的数据传输处理方法,其特征在于,所述低速数据处理步骤(5)包括有:(501) 在所述移动通信终端将小量安全数据写至所述双核智能卡时,所述安全数据通过所述移动通信终端经由所述IS07816接口被发送给所述双核智能卡;(502) 所述安全数据通过所述双核智能卡内的安全数据处理装置中的IS07816接口控制器,被传送到所述安全数据处理装置中的数据总线上,并经由所述数据总线传送给所述安全数据处理装置中的智能卡微控制器和加密/解密模块;(503) 在所述安全数据处理装置中的智能卡微控制器的控制下,所述安全数据通过所述加密/解密模块被进行加密,加密后的安全数据通过数据总线被存储在所述安全数据处理装置中的内部存储器中,实现所述移动通信终端将小量安全数据写至所述双核智能卡;(504) 在所述移动通信终端从所述双核智能卡读取小量安全数据时,内部存储器中存储的加密的安全数据通过所述双核智能卡中的安全数据处理装置内的智能卡微控制器被读取,并被传送给所述加密/解密模块;(505) 所述加密后的安全数据通过所述加密/解密模块被解密后,经由所述数据总线传送给所述IS07816接口控制器;(506) 所述解密后的安全数据通过所述IS07816接口控制器经由所述IS07816接口传输给所述移动通信终端,实现所述移动通信终端从所述双核智能卡读取小量安全数据。13. 根据权利要求10或11所述的数据传输处理方法,其特征在于,所述移动通信终端与所述双核智能卡之间通过IS07816接口执行低速数据传输处理时,所述数据传输处理步骤(6)包括有:(601) 在所述移动通信终端将小量安全数据写至所述双核智能卡时,所述安...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈雪松金亨一罗栋元李相研
申请(专利权)人:爱思开电讯投资中国有限公司
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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