一种具有定时唤醒功能的射频SIM卡及实现方法技术

本发明专利技术涉及一种定时唤醒射频SIM卡的装置和方法，主要由主控芯片、定时器电路、射频数据通讯模块等组成。在系统初始化后或在未进行射频数据通讯时，主控芯片和射频数据通讯模块处于休眠状态，定时器电路产生定时唤醒信号，唤醒主控芯片，主控芯片控制定时器电路处于不工作状态，同时，唤醒射频数据通讯模块，若存在射频数据，则进行数据通讯；若不存在射频数据，则控制射频数据通讯模块进入休眠状态，启动定时器电路，而且自身进入休眠状态，等待下一次的唤醒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频通讯领域，特别是基于移动支付的射频智能卡应用领域。
技术介绍
随着移动通讯设备的普及发展，手机已经成为一种人们交流中必不可少的日常用品，得到了越来越多的应用。手机的发展也从原来的单纯的通话工具，发展到具有收发短信的信息通讯功能，再到能够下载图片、拍照等多媒体功能，进而能够上网，收发电子邮件，进行银行、证券等业务处理，成为真正意义上的移动信息终端，使得人们越来越离不开手机。特别是手机用于移动支付技术的研究，使得手机的应用更加广阔。射频S工M卡就是移动支付的一种技术形式。由于射频SIM卡是通过手机获得能量的，因此要尽可能的降低射频SIM卡的能量消耗，提高手机的待机时间。通常的做法是采用定时唤醒机制。中国专利200810217240.1公开了一种采用软件方法降低射频SIM卡功耗的方法，但该专利只是描述了一个软件流程，硬件上如何调整定时唤醒时间，特别是当采用外部定时电路来实现定时唤醒功能时，如何将定时唤醒时间写入外部定时电路，在该专利中都没有描述。
技术实现思路
本专利技术描述了一种低功耗定时唤醒射频SIM卡的装置和方法，主要由主控芯片、定时器电路、射频数据通讯模块等组成。在系统初始化后或在未进行射频数据通讯，不考虑射频SIM卡用于电信应用时的通过7816接口和手机的通讯，主控芯片和射频数据通讯模块处于休眠状态，定时器电路上电后，产生定时唤醒信号，唤醒主控芯片，主控芯片控制定时器电路处于HOLD状态，并唤醒射频数据通讯模块，在一定时间内接收射频数据，若存在射频数据，则进行数据通讯，待通讯完成后，控制射频数据通讯模块进入休眠状态，重新启动定时器电路，而且自身进入休眠状态，等待下一次的唤醒；若在一定的时间内，不存在射频数据，则控制射频数据通讯模块进入休眠状态，重新启动定时器电路，而且自身进入休眠状态，等待下一次的唤醒。附图说明图1：具有定时唤醒功能的射频SIM卡结构图2：定时器电路结构图3：唤醒电路的波形图具体实施方式以下结合图示对本实施方案做进一步描述。如图1所示，所述射频SIM卡100主要包括定时器电路101，主控芯片102，射频数据通讯模块103。主控芯片102作为所述射频SIM卡100的CPU核心，主要有3个作用：1)承载电信COS，通过所述射频SIM卡100的7816触点和手机终端相连，支持电信应用。2)通过通用IO接口(如SPI)和射频数据通讯模块103相连，完成对射频数据通讯模块103的操作，如初始化、控制其进入、退出休眠状态，接收、发送射频数据等。3)与定时器电路101相连，具有外部中断唤醒功能，并输出定时器电路101的控制信号。控制其定时产生中断信号，或保持处于不工作状态。射频数据通讯模块103由射频通讯芯片、射频天线、以及天线与芯片之间的被动元器件组成，在主控芯片102的控制下，接收来自主控芯片102的数据，按照相关射频协议进行数据处理，并通过射频天线发射出去。或者接收来自射频天线的数据，经过协议处理后，发送给主控芯片102。定时器电路101在主控芯片102的控制下工作，当控制信号无效(高电平)时，定时器电路101开始工作，一定时间后输出唤醒信号，唤醒主控芯片102。当控制信号有效(低电平)时，定时器电路101停止工作，处于保持状态。如图2所示，定时器电路101由阻容充放电电路：电阻1011和电容1012组成，控制信号通过二极管1013反向接入电阻1011和电容1012的共有节点上。当控制信号无效(高电平)时，二极管1013反向截止，阻容充放电电路开始工作，即电容充电。当电容电压达到一定值的时候，即超过比较器1016的参考电压时，比较器1016输出有效信号(低电平)，唤醒主控芯片102，主控芯片102首先将控制信号设为有效(低电平)，二极管1013正向导通，电容1012放电，使得电容1012两端的电压为低，同时比较器1016输出无效信号(高电平)。主控芯片102开始工作，待工作完成后，将控制信号设为无效(高电平)，二极管1013进入反向状态，阻容充放电电路又重新开始工作。比较器1016的参考电压通过分压电阻1014和1015得到。所述定时唤醒射频SIM卡的系统工作流程如下：1.手机开机，射频SIM卡100上电复位后，主控芯片100首先给定时器电路101输出无效信号，控制定时器电路101不工作，初始化射频数据通讯模块103，然后使其进入休眠低功耗状态。待手机对射频SIM卡100初始化完成后，射频SIM卡100的主控芯片102进入休眠低功耗之前，先开启定时器电路101，使其工作。假设不考虑射频SIM卡100用于电信应用时通过7816接口和手机的通讯，主控芯片102和射频数据通讯模块103处于休眠状态；2.定时器电路101工作后，经过一定的延时，产生定时唤醒信号，唤醒主控芯片102。主控芯片102使能定时器电路101的控制信号(低电平)，保证定时器电路101不工作，同时唤醒射频数据通讯模块102，进行射频操作；3.在步骤2中，若存在射频数据，则进行数据通讯，直到全部的交易完成。然后控制射频数据通讯模块103进入休眠状态，并撤销定时器电路103的控制信号(高电平)，重新启动定时器电路101，而且自身进入休眠状态，等待下一次的唤醒。4.在步骤2中，若在一定的时间内，未收到射频数据，则主控芯片102控制射频数据通讯模块103进入休眠状态，并撤销定时器电路101的控制信号(高电平)，重新启动定时器电路101，而且自身进入休眠状态，等待下一次的唤醒。图3描述了系统工作过程中几个关键信号的时序波形，在控制信号为高电平期间，主控芯片102处于休眠状态，电容1012进行一个充电过程，当电容1012充电到一定电压的时候，通过和参考电压比较，比较器1016输出唤醒信号(低电平)，主控芯片102被唤醒，考虑到主控芯片102的中断响应时间，其唤醒过程有一定的时间，被唤醒后，首先将控制信号置为有效(低电平)，电容迅速放电，变为低电平，并保持为低电平，比较器1016输出的唤醒信号变为高。主控芯片102处理相关的射频操作，进入运行状态，运行完成后，将控制信号置为无效(高电平)，电容由开始下一轮的充电过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有定时唤醒功能的射频SIM卡，其特征在于该射频SIM卡包括定时器电路模块、射频数据通讯模块、主控芯片模块，其中：主控芯片模块通过所述射频SIM卡的7816触点和手机终端相连，支持电信应用，通过通用IO接口和射频数据通讯模块相连，完成对射频数据通讯模块的操作；并与定时器电路模块相连，具有外部中断唤醒功能，输出给定时器电路模块控制信号，控制定时器电路模块定时产生中断信号，或保持处于不工作状态；射频数据通讯模块由射频通讯芯片、射频天线、以及天线与芯片之间的被动元器件组成，在主控芯片模块的控制下，接收来自主控芯片的数据，按照相关射频协议进行数据处理，并通过射频天线发射出去，或接收来自射频天线的数据，经过相关射频协议处理后，发送给主控芯片模块；定时器电路模块在主控芯片模块的控制下工作，当控制信号无效时，定时器电路开始工作，一定时间后输出唤醒信号，唤醒主控芯片；当控制信号有效时，定时器电路模块停止工作，处于保持状态。

【技术特征摘要】
1.一种具有定时唤醒功能的射频SIM卡，其特征在于该射频SIM卡包括定时器电路模块、
射频数据通讯模块、主控芯片模块，其中：
主控芯片模块通过所述射频SIM卡的7816触点和手机终端相连，支持电信应用，通过通
用IO接口和射频数据通讯模块相连，完成对射频数据通讯模块的操作；并与定时器电路模块
相连，具有外部中断唤醒功能，输出给定时器电路模块控制信号，控制定时器电路模块定时
产生中断信号，或保持处于不工作状态；
射频数据通讯模块由射频通讯芯片、射频天线、以及天线与芯片之间的被动元器件组成，
在主控芯片模块的控制下，接收来自主控芯片的数据，按照相关射频协议进行数据处理，并
通过射频天线发射出去，或接收来自射频天线的数据，经过相关射频协议处理后，发送给主
控芯片模块；
定时器电路模块在主控芯片模块的控制下工作，当控制信号无效时，定时器电路开始工作，
一定时间后输出唤醒信号，唤醒主控芯片；当控制信号有效时，定时器电路模块停止工作，
处于保持状态。
2.如权利要求1所述的一种具有定时唤醒功能的射频SIM卡，其特征在于所述定时器电
路模块由阻容充放电电路组成，阻容充放电电路由电阻和电容组成，控制信号通过二极管反
向接入电阻和电容的共有节点上，当控制信号无效，二极管反向截止，阻容充放电电路开始
工作，即电容充电，当电容电压超过比较器参考电压时，比较器输出有效信号，唤醒主控芯
片模块，主控芯片模块首先将控制信号设为有效，二极管正向导通，电容放电，使得电容两
端的电压为低，同时比较器输出无效信号，主控芯片模块开始工作，待工作完成后，将控制
信号设为无效，二极管进入反向状态，阻容充放电电路又重新开始工作。
3.如权利要求2所述的一种具有定时唤醒功能的射频SIM卡，其特征在于所述比较器的
参考电压通过分压电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹，
申请(专利权)人：北京中电华大电子设计有限责任公司，
类型：发明
国别省市：