CN101180597A - 具有与无线电隔离兼容的sim接口的通信设备 - Google Patents

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Abstract

一种通信设备，它包括与数字处理电路相耦合的射频(RF)电路，以及与验证设备相耦合的接口电路。该RF电路可以被配置成对射频信号执行操作。在RF电路操作的有效模式中，一部分数字处理电路可以被禁用。接口电路则可以被配置成在RF电路操作的有效模式中缓存那些在数字处理电路与验证设备之间传递的数据。在一个实施例中，接口电路包括存储器以及存储器控制逻辑，用于缓存可用于传输到验证设备和/或从验证设备接收的数据。在某些实施例中，该数字处理电路包括处理单元，配置成对从验证设备接收的验证数据进行处理。在这些和其他实施例中，验证设备可以是用户身份模块(SIM)。

Description

具有与无线电隔离兼容的SIM接口的通信设备
技术领域
本发明主要涉及包含射频(RF)电路的通信设备，尤其涉及的是通信设备中提供与验证设备的通信的接口。
背景技术
对RF接收机、发射机和收发信机之类的高性能无线通信设备来说，这些设备通常包含了对所要接收或发射的RF信号执行操作的RF前端电路。例如，该前端电路可以将接收到的RF信号下变换到基带和/或上变换基带信号来进行RF传输。
通常，RF前端电路包含了对噪声和干扰具有较高敏感度的模拟电路，例如低噪声放大器和混频器。在某些应用，例如移动通信蜂窝手机中，该电路有可能需要检测幅度只有几毫伏或者更小的信号。由此，将来自通信设备外部乃至内部的噪声和干扰减至最小往往是非常重要的。
除了RF前端电路之外，典型的无线通信设备还可以包括执行各种数字功能的数字处理电路，这些功能包括例如低电平基带信号处理、通信协议栈实施方式以及各种用户接口功能。该数字处理电路可以包括多种专用硬件，尤其可以包括例如DSP(数字信号处理器)、MCU(微控制器单元)、硬件加速器、存储器和/或IO接口。
不幸的是，对典型的通信设备来说，其数字处理电路有可能会是有害噪声和干扰的重要来源。特别地，在典型的高性能通信设备中，数字处理电路将会产生升降时间相对较小或者具有快速变换或锐利边缘的数字信号。此外，这些信号通常具有相对较高的频率。由此，其傅里叶序列或变换将会具有丰富的谐波内容。这些谐波或较高频的傅里叶序列分量将会产生杂散发射，而这将会干扰RF前端电路性能并对其产生不利影响。因此，在很多系统中，RF前端电路是在与实施数字处理电路的集成电路片相分离的集成电路片上实施的。此外，RF前端电路和数字处理电路通常处于单独的电子空腔中，其中该空腔的屏蔽有助于隔离电磁耦合。
但是，在独立芯片上实施RF前端电路以及数字处理电路的方式是存在若干缺陷的，例如组件数量、大小和总体成本提高，以及可靠性降低和制造失败的可能性增大。由此，较为理想的是在没有因为干扰而导致性能明显降低的情况下，允许将RF前端电路以及数字处理电路集成在单个集成电路芯片中。
除了前述设计考虑因素之外，对通信设备而言，该设备通常还会包括一个以安全方式存储用户特定数据的验证设备。例如，GSM/GPRS和3G移动电话可以使用GSM11.11或后续规范所规定的名为订户身份模块(SIM)的验证设备。SIM是一种智能卡，它可以包括处理器以及受加密机制保护的存储器。对在ISO 7816-3中为智能卡规定的标准接口来说，该接口包括一个需求，那就是要求用户设备根据验证设备的特定实施方式而在可能持续数秒的通信时段中向验证设备传递恒定速率时钟。
发明内容
在这里公开了通信设备(例如移动电话)的不同实施例。在一个实施例中，该通信设备包括与数字处理电路相耦合的射频(RF)电路，以及与验证设备相耦合的接口电路。该RF电路可以被配置成对射频信号执行操作。在RF电路操作的有效模式中，一部分数字处理电路可以被禁用。接口电路则可以被配置成在RF电路操作的有效模式中缓存那些在数字处理电路与验证设备之间传递的数据。在一个实施例中，接口电路包括存储器以及存储器控制逻辑，用于缓存可用于传输到验证设备和/或从验证设备接收的数据。
在某些实施例中，该数字处理电路包括一个处理单元，配置成对从验证设备接收的验证数据进行处理。在这些和其他实施例中，验证设备可以是订户身份模块(SIM)。
附图说明
图1描述的是包含RF前端电路和数字处理电路的通信设备的概括性框图。
图2描述的是根据时域隔离而在通信设备中发生的一组事件。
图3描述的是数字处理电路内部的例示电路实施方式的框图。
图4描述的是与验证设备相连的接口电路的概括性框图。
图5描述的是传送到验证设备的数据字符序列传输的时序。
图6描述的是来自验证设备的数据字符序列的接收时序。
图7描述的是接口电路与验证设备之间的传输时序、等待时间和接收时序。
图8描述的是与验证设备相连的接口电路的替换实施例的概括性框图。
虽然本发明允许具有不同的修改和替换形式，但是在附图中，具体实施例是作为实例显示的，并且在这里对其进行了详细描述。然而应该指出的是，附图及其详细描述并不是为了将本发明局限于所公开的特定形式，与此相反，本发明旨在覆盖落入附加权利要求定义的发明范围以内的所有修改、等价物以及替换方案。
具体实施方式
图1描述的是包含了与数字处理电路120相耦合的RF前端电路110的通信设备100的概括性框图。如所示，根据通信设备100的具体应用及其预期的功能，包括显示器122、数字键盘124、麦克风126以及扬声器128在内的各种用户接口可以耦合到数字处理电路120。天线130则被显示成与RF前端电路110相连。应该指出的是，在不同的实施例中，根据所预期的功能，通信设备100可以包括图1并未显示的附加组件和/或耦合，和/或排除一个或多个图示组件。
通信设备100描述的是不同的无线设备，其中包括例如移动和蜂窝电话手持机、机器-机器(M2M)通信网络(例如用于自动贩卖机的无线通信)、所谓的“911电话”(被配置成呼叫911紧急应答服务的移动手持机)以及在3G、卫星通信等新兴应用中使用的设备。同样，通信设备100可以提供RF接收功能、RF传输功能或是同时提供这两种功能(也就是RF收发信机功能)。
通信设备100可以被配置成根据需要来实施一个或多个具体的通信协议或标准。举例来说，在不同实施例中，通信设备100可以实施时分多址(TDMA)标准，尤其是例如全球移动通信系统(GSM)标准、个人通信服务(PCS)标准、数字蜂窝系统(DCS)标准、通用分组无线电服务(GPRS)服务和/或增强型通用分组无线电服务标准(E-GPRS)，该服务也被称为用于GSM演进的增强数据(ED GE)。
相应地，RF前端电路110可以包括用于提供RF接收能力和/或RF传输能力的电路。在一个实施例中，前端电路110可以将接收到的RF信号下变换到基带和/或上变换基带信号以进行传输。根据需要，RF前端电路110可以使用多种架构和电路结构中的任何一种，例如低IF接收机电路、直接变换接收机电路、直接上变换发射机电路和/或移相锁相环(OPLL)发射机电路。此外，RF前端电路110还可以使用用于放大在天线130上接收的RF信号的低噪声放大器(LNA)，和/或用于放大将要从天线130发射的信号的功率放大器。在替换实施例中，该功率放大器是在RF前端电路110的外部提供的。
根据需要，数字处理电路120可以提供包括基带功能在内的多种信号处理功能。举例来说，数字处理电路120可以被配置成执行滤波、抽取、调制、解调、编码、解码相关和/或信号扩缩。此外，数字处理电路120还可以执行其他数字处理功能，例如实施通信协议栈、控制音频测试和/或控制用户I/O操作和应用。为了执行这些功能，数字处理电路120可以包含多种专用电路，例如软件可编程MCU和/或DSP，以及多种特定的外设电路，例如存储器控制器、直接存储器存取(DMA)控制器、硬件加速器、语音编码器-解码器(CODEC)、数字音频接口(DAI)、UART(通用异步接收机发射机)以及用户接口电路。数字处理硬件(以及固件/软件，如果包含的话)的选择取决于所制定的预期实施方式的设计和性能规范，并且可以随实施例而改变。
如所示，通信设备100还包括接口电路150。提供接口电路150是为了供应与验证设备160的通信。在下文中将会提供接口电路150和验证设备160的实施方式方面的更多细节。
在一个实施例中，RF前端电路110、数字处理电路120和接口电路150可以集成在相同的集成电路芯片140上。为了减少干扰并且由此提供高性能功能，通信设备100可以实施一种名为时域隔离或TDI的技术。图2描述了根据时域隔离而在通信设备100发生的一组事件。概括的说，在该系统中发生了两个交替事件，即RF接收或传输以及信号处理。系统在时间上调整RF接收传输活动以及信号处理活动，由此避免或减少RF前端电路110与数字处理电路120之间的干扰。如下所述，在RF接收或传输期间中，接口电路150可以被配置成缓存数字处理电路120与验证设备160之间的通信。
如图2所示，通信设备100使用了多个时隙210A～210F，依此类推。在RF时隙210A、210C和210E中，RF前端电路110可以接收RF信号，处理接收信号以及保存结果。随后，数字处理电路120可以分别在信号处理时隙210B、210D和210F中对存储的结果执行信号处理任务。
作为替换，在RF时隙210A、210C和210E中，RF前端电路110可以发射RF信号。由此，在这种工作模式中，在信号处理时隙210B和210D中，数字处理电路120会对输出数据(例如语音、数据)执行信号处理任务并且存储这些结果。随后，RF前端电路110可以分别在RF时隙210C和210E中对存储的结果执行RF操作(例如上变换)并且发射一个RF信号。
应该指出的是，根据所使用的特定协议、架构和电路，通信设备可以根据需要而同时执行接收和发射处理。但是更为普遍的是，在任何一个RF时隙210A、210C、210E等等中，系统要么发射信号，要么接收信号。举个例子，对符合GSM的系统或设备、例如符合GSM规范的移动电话来说，在每一个RF时隙210A、210C、210E等等中，这些系统或设备在一个或多个活动突发中要么接收RF信号，要么发射RF信号。
此外还应该指出的是，RF时隙可以根据需要而具有相同或不同的持续时间。根据需要，RF时隙可以具有相等长度，由此可以适用多种电路、系统、协议和规范。
同样，信号处理时隙可以根据需要而具有相似或不同的持续时间。每一个信号处理时隙210B、210D、210F等等都可以包括若干个其他时隙或时间划分，这一点取决于特定通信协议和/或信号处理技术以及所使用的特定电路和技术。例如，信号处理时隙可以包括若干个时隙。其中数字处理电路120的一部分或是某个特定电路会在一个或多个时隙中有效处理信号。
为了实施时域隔离，当RF时隙开始时(也就是当无线电设备有效时)，数字处理电路120可以置于关闭工作模式。在一个实施例中，在关闭工作模式中，数字处理电路120内部的一个或多个时钟信号将被禁用或禁止。特别地，举例来说，通过使用静态金属氧化物半导体(MOS电路，)数字处理电路120内部的一个或多个时钟信号可被关闭，而不会丢失该电路内部给出的数据。相应地，在RF前端电路110有效时，数字处理电路120可以在其内保持数据。一RF前端电路110完成其接收或传输处理(例如RF时隙结束)，那么可以通过重新启用一个或多个时钟信号来中止数字处理电路120的关闭工作模式。然后，针对数据的数字处理操作可以继续进行或开始。通过在RF前端电路110有效(也就是接收或发射)时禁用数字处理电路120中的一个或多个时钟信号，所关注的RF波段的数字噪声以及由此产生的寄生信号的总量可以减少，进而提供很高的性能。
应该指出的是，虽然图2将RF前端电路110和数字处理电路120的操作描述为交替事件，但是这些操作没有必要是相互排斥的。通常，较为理想的是减少或最小化RF前端电路110和数字处理电路120的操作之间的重叠。但是，根据众多因素，RF前端电路110的有效操作和数字处理电路120的信号处理操作在一定程度上是可以重叠的。
此外还应该指出的是，在某些替换实施例中，数字处理电路120的关闭模式可以通过促使电路中的至少某些部分保持无效或者通过使用其他技术禁止这些部分(也就是禁用一个或多个时钟信号之外的其他技术)来实施。例如，电源可以从数字处理电路120内部的特定电路中移除。同样，触发器或其他电路也可以被禁用(例如通过一个使能输入)。此外还应该指出的是，对数字处理电路120的某些部分、例如动态存储器来说，这些部分可以在关闭模式中保持有效(也就是说，在关闭模式中，数字处理电路120的电路可以被部分断电、禁用或禁止)。
图3描述的是数字处理电路120内部的例示的电路实施方式。在这个实施例中，数字处理电路120包括下文所述的DSP子部分310和MCU子部分350。
DSP子部分310可以包括与相关存储器314相耦合的DSP核心312。各种DSP外围设备317可以通过一条或多条总线316而与DSP核心312相耦合。在一个实施例中，DSP外围设备317可以包括硬件加速器、音频CODEC、接收缓存器以及发射缓存器。应该指出的是，对在DSP子部分310内部提供的外围设备来说，其具体数量和类型可以根据应用以及预期的功能和性能而改变。
MCU子部分350可以包括与相关存储器354相耦合的MCU核心352。如所示，包括DMA控制器356和外部存储器控制器358在内的各种外围设备通过一个或多个总线360而与MCU352相耦合。此外，总线接口逻辑电路363还被显示与总线360相耦合。在一个实施例中，总线接口逻辑363可以包括寄存器接口、用于驱动集成电路150的控制逻辑以及中断控制器。在下文中将会提供关于总线接口逻辑363的更多细节。
如所示，MCU子部分350还可以包括系统时钟390。在一个实施例中，系统时钟390是一个工作在26MHz频率的固定速率时钟。该系统时钟390可以为包括MCU352在内的数字处理电路120的组件提供一个时钟信号。在图示实施例中，系统时钟390还向接口电路150提供一个时钟信号。
主机接口372还被显示用于在DSP子部分310与MCU子部分350之间提供通信。外部存储器380被显示成与外部存储器控制器358相耦合。举例来说，外部存储器380可以包括SRAM、闪存、EEPROM和/或其他类型的存储器。应该指出的是，各种附加的外部组件(未在图3中显示)也可以耦合到数字处理电路120，这其中包括例如数字键盘和显示器。图3的结构可以包括有例如移动电话和/或调制解调器的基带电路。在一个实施例，数字处理电路120同时实施了GSM通信标准以及GPRS标准。
在操作过程中，DSP子部分310可以对通过DSP外围设备317中包含的接收缓存器而从RF前端电路110接收的数据进行处理。同样，DSP子部分310可以向DSP周边设备中包含的发射缓存器提供经过处理的数据，然后，该数据将会通过数模转换器(DAC)而被传递到RF前端电路110。而诸如音频CODEC之类的另一个DSP周边设备则可以从外部麦克风接收音频信号，并且向扬声器提供音频信号。在某些实施方式中，诸如硬件加速器之类的其他DSP周边设备可以根据需要来执行各种低电平信号处理功能，例如滤波、抽取、调制、解调、编码、解码、相关和/或信号扩缩。
对包括可编程MCU352在内的MCU子部分350来说，它可以被配置成通过使用在其内部以及在其外部与之相连的模块来执行众多的功能。举例来说，在一个实施方式中，MCU子部分350可以提供用于支持通信协议栈以及各种内务管理任务的功能。在其他实施例中，通过提供MCU350，可以执行更高级处理功能。例如，MCU350可以实施MMI(人机接口)之类的接口，并且可以为系统中运行的应用提供运行环境。此外，可编程MCU352还可以被配置成执行程序指令，其中该程序指令包含了用于控制接口电路150之类的外围设备的一个或多个软件驱动器。应该指出的是，MCU子部分350的各种替换实施例可以根据预期的功能而被提供。在一个替换实施例中，其他外围设备也可以耦合到总线360，这其中包括通用异步接收机发射机(UART)和数字键盘接口。
根据验证设备160的类型以及通信设备100的预期功能，各种类型的数据可以经由接口电路150而在MCU352与验证设备160之间传递。举例来说，在一个实施例中，验证设备160是智能卡，它实施的是符合ISO 7816-3标准的接口。特别地，验证设备160可以是进一步符合GSM标准11.11的订户身份模块(SIM)。SIM可以存储电话号码、订户标识数据以及网络验证数据之类的数据。保存在SIM中的信息可以由MCU352检索和使用，以便执行各种任务。而其他那些为验证设备160所共有以及为SIM所专有的特征可以包括向MCU352传送通用信息，例如制造商信息、寿命信息以及组件标识符。接口电路150还可以与验证设备160交换数据字符序列，以便检测验证设备160的存在、确定工作电压和完成复位序列。根据验证设备的特定类型、可供MCU352使用的程序指令以及预期功能，在接口电路150与验证设备160之间可以交换多种数字字符或数据字符序列，以便执行任意数量的替换结构、内务管理、验证、授权、存储和检索任务。
MCU352与接口电路150之间的通信可以通过总线接口逻辑363来促成。处于总线接口逻辑363的寄存器接口内部的一个或多个寄存器可以直接耦合到总线360，并且保持那些在MCU352与接口电路150之间传递的数据。作为替换，在一个实施例中，总线接口逻辑363可以耦合到DMA控制器356，以便允许接口电路150与存储器354之间的直接存储器存取。在一个实施例中，第一寄存器被配置成保持那些传送到接口电路150的数据，第二寄存器被配置成保存那些从接口电路150接收的数据。在另一个实施例中，总线接口逻辑363内部的附加寄存器可以被配置成保持那些与总线接363内部的控制逻辑结合使用、以便对经由接口电路150所进行的通信的类型、数据速率、时序参数和方向进行配置的数据。在进一步的实施例中，总线接口逻辑363内部的一个或多个附加寄存器可以保持那些从接口电路150接收的状态数据。此外，在总线接口363内部，根据预期功能，控制逻辑可以通过用信号通知中断控制器来对该状态数据做出响应，而所述控制器则可以向M CU352传递一个中断信号。
图4是描述接口电路150的一个具体实施例的框图。在图示实施例中，接口电路150包括发射(Tx)存储器410、存储器控制逻辑420、接收(Rx)存储器430以及存储器控制逻辑440。在一种实施方式中，存储器410是先入先出存储器(FIFO)，并且存储器430也是先入先出存储器(FIFO)。接口电路150还可以包括时钟生成器400以及方向控制逻辑电路450。各种控制参数和信号可以通过接口电路150而被从总线接口逻辑363内部的寄存器传递到接口电路150或验证设备160。举例来说，在图示实施例中，接口电路150可以将复位信号无变化地从总线接口逻辑363传递到验证设备160，以便启动复位序列。
在接口电路150的内部，在操作中，来自MCU352的数据可以缓存在存储器410中，随后，在存储器控制逻辑420的控制下，该数据可以被传递到验证设备160。在相反的方向，在存储器控制逻辑440的控制下，来自验证设备160的数据可以缓存在存储器430中，并随后被传送至MCU352。根据用于智能卡的ISO 7816-3标准，在有效通信时段中，验证设备160可以预期从接口电路150那里接收一个恒定速率时钟。此外，根据ISO 7816-3，根据所传递的数据字符的数量以及传输与接收之间的等待时间间隔，与验证设备160所进行的通信可以在没有中断的情况下持续数秒。但是，根据上述时域隔离技术，通信设备100的某些实施例有可能在RF有效中禁用一部分数字处理电路120，这其中包括MCU352和总线接口逻辑363。这些时段可以与结合验证设备160所进行的通信的时段相重叠。
相应地，在一个实施例中，接口设备150可以在RF有效时段中保持有效，由此保持其与验证设备160的通信。特别地，接口单元150包括一个用于接收来自系统390的恒定速率时钟信号的时钟生成器400，其中举例来说，该时钟信号可以处于26MHz。时钟生成器400可以划分系统时钟信号速率，以便产生速率与验证设备一致的SIM时钟，例如介于1MHz与4MHz之间的速率。该时钟生成器400还可以通过将SIM时钟速率与一个固定整数值相除来产生比特时钟，从而设置往来于验证设备160的数据传输的速率。例如，用于SIM的默认整数值可以是每数据比特372个SIM时钟周期。在一个实施方式中，系统时钟390可以对时钟生成器400内部的一组分割计数器进行计时，并且这些计数器将被用于对比特时钟进行计时。根据预期的系统时钟与比特时钟比值，有可能需要对这些计数器进行一个或多个更高阶划分，以使计数器产生预期比值。如果这样的话，在一个实施方式中，时钟生成器400可以选通驱动这些计数器的更高阶划分的时钟，或者以其他方式禁用更高阶划分，由此减少数字噪声数量，进而减少可以被RF前端电路110拾取的寄生信号。如图4所示，时钟生成器400可以将比特时钟传递到存储器控制逻辑420以及存储器控制逻辑440，以便在对经由存储器410和430的数据流进行控制的过程中加以使用。
如先前所述，接口电路150可以在RF有效时段中保持有效，缓存可用于传送到验证设备160的数据，以及缓存来自验证设备160的数据。此外，如果通过减少接口电路150中的电路数量，尤其是存储器410和存储器430的大小来减小数字噪声量，进而减小可以被RF前端电路110拾取的寄生信号，那么将会是非常理想的。在一个实施例中，存储器410的大小被保持在80个字符，对与GSM兼容的移动电话中的RF有效的最大预期持续时间来说，这个大小足以在SIM的最大数据速率上保持流至验证设备160的稳定数据流。该计算大小同样适用于存储器430来自从验证设备160的数据。根据验证设备160的通信协议、时钟速率、预期功能和性能及其对数字噪声进而对RF前端电路110可能拾取的寄生信号的容忍度，存储器410和430也可以具有其它的大小。
在与ISO7816-3兼容的实施例中，数据是经由单向串行链路而在验证设备160之间往来传递的。如所示，接口电路150包括方向控制逻辑450，它可以被配置成根据预期通信类型而将耦合从验证设备160切换到存储器控制逻辑420或存储器控制逻辑440。特别地，在一个实施例中，MCU352可以经由总线接口逻辑363内部的寄存器而向方向控制逻辑450传送配置数据，以便将接口电路150置于4中工作模式之一：空闲、接收、发射和发射侦听。在空闲模式中，方向控制逻辑450可以被配置成防止在接口电路150与验证设备160之间传递数据。在接收模式中，方向控制逻辑450可以被配置成允许从验证设备160到接口电路150内部的存储器控制逻辑440的数据传输。在发射模式中，方向控制逻辑450可以被配置成允许从接口电路150内部的存储器控制逻辑420到验证设备160的数据传输。在发射侦听模式中，方向控制逻辑450可以被配置成将接口电路150置于发射模式，等待来自存储器控制逻辑420的指示传输完成的信号，并且作为响应而将接口电路150从发射模式切换到接收模式。应该指出的是，一旦将接口电路150配置在发射侦听模式中，那么从发射模式到接收模式的切换将会在不需要来自MCU352的其他信号的情况下启用，例如在MCU352可能被禁用的RF有效时段中。
附加的控制参数可以从总线接口逻辑363内部的寄存器发送到存储器控制逻辑420和存储器控制逻辑440。在一个实施例中，其中可以通过发送保护时间参数来指示在比特时钟周期中测得的发射字符的最后一个比特与后续字符的第一个比特之间的最小持续时间。在另一个实施例中，其中可以通过发送等待时间参数来指示在比特时钟周期中测得并且作为响应而被发射或接收的发射字符最后一个比特与后续字符第一个比特之间的最大持续时间。在一个实施方式中，比特时钟可以对存储器控制逻辑420和存储器控制逻辑440内部的一组分割计数器执行计时，并且这些计数器将被用于对保护时间和等待时间执行计时。根据保护时间、等待时间以及比特时钟的特定结构，有可能需要对这些计数器进行一个或多个更高阶的划分，以使这些计数器达到保护时间和/或等待时间的配置值。如果这样的话，那么在一个实施方式中，存储器控制逻辑420和存储器控制逻辑440可以选通用于驱动这些计数器的更高阶划分的时钟，或者以其他方式禁用更高阶划分，从而减少数字噪声进而是可被RF前端电路110拾取的寄生信号的数量。
对接口电路150来说，前述工作模式之一是发射模式。图5描述了传送到验证设备160的数据字符序列的传输时序。在图示实例中，传输是在RF前端电路110处于无效并且MCU352有效的时段开始的。在这个时段中，数据可以写入存储器410，或者从存储器410中被读取。如所示，该传输将会通过从RF无效到RF有效的变换继续进行。在这个RF有效时段中，MCU352可以被禁用。由此，任何数据都不会被写入存储器410，但是数据将会继续被从存储器410中读取，并且将会传递到验证设备160。然后，在RF有效时段结束时，MCU352可以重新启用，并且数据可以再次被写入存储器410或者从中被读取。应该指出的是，来自MCU352的数据字符序列传输可以在MCU352有效的任何时间开始，并且会在一个随序列改变的持续时间中进行，这一点取决于协议、序列内容以及比特速率。以某个比特速率进行的字符序列传输有可能需要这样一个时段，其中该时段是在RF有效的下一个时段或下几个时段开始、扩展到这些时段或是经由这些时段扩展的。在一个实施例中，通过对MCU352进行编程，可以在RF有效时段之前传送将要缓存在存储器410中的数据突发，由此确保验证设备160可以在没有中断的情况下继续通过RF有效时段来接收字符。
对接口电路150来说，另一种前述工作模式是接收模式。图6描述了来自验证设备160的数据字符序列的接收时序。在图示实例中，接收处理是在RF前端无效以及MCU352有效的时段中开始的。在这个时段中，数据可以写入存储器430或者从中被读取。如所示，接收处理将会通过从RF无效到RF有效的变换继续进行。在这个RF有效时段中，MCU352有可能被禁用。因此，没有数据会被从存储器430中读取，但是数据将会继续从验证160设备写入存储器430。然后，在RF有效时段结束时，MCU352可以重新启用，并且数据可以再次被写入存储器430以及从中被读取。应该指出的是，MCU352接收数据字符序列的处理可以在MCU352有效的任何时间进行。但是，验证设备160以某个比特速率传输字符序列的持续时间有可能会随序列而改变，这一点取决于协议、序列内容以及比特速率。因此，这种传输有可能需要这样一个时段，其中该时段是在RF有效的下一个时段或下几个时段开始、扩展到这些时段或是经由这些时段扩展的。在一个实施例中，其中对MCU进行了编程，以便在RF有效时段之前接收存储器430中缓存的数据突发，由此确保验证设备160可以在RF有效时段中继续将字符写入存储器，而不超出存储器容量。此外还应该指出的是，从验证设备160开始的传输可以在RF有效时段中开始，在这种情况下，数据可以被写入存储器430并且在其内被缓存，直至下一次启动MCU352。
在上文中还公开了接口电路150的第三种工作模式，即发射侦听。图7描述的是接口电路150与验证设备160之间的传输、等待时间以及数据字符序列接收的时序。在这种模式中，在一开始，数据字符序列可以从MCU352经由存储器410而被传送到验证设备160。如所示，根据传输字符数量以及比特速率，该传输可以在RF有效时段中完成。作为响应，在经过了一个可配置等待时间之后，存储器430可以接收到一个来自验证设备160的数据字符序列。应该指出的是，在所示实例中，从传输到接收的变换可以在MCU352处于无效的时候在接口电路150内部进行。特别地，如果接口电路150被配置在发射侦听模式中，那么接收处理有可能在从RF有效到RF无效的变换之前开始。在一个实施例中，存储器430可以由存储器控制逻辑440进行配置，以便在RF有效时段中接收来自验证设备160的数据，但是它不会向MCU352发射数据。一MCU活动恢复，那么存储器控制逻辑440可以对存储器430进行配置，以便读取和写入数据。
图8描述的是接口电路150的替换实施例的概括性框图。如先前所述，如果最小化接口电路150中的电路数量来减少数字噪声量，进而减少可以被RF前端电路110拾取的寄生信号，那么将会是非常理想的。在图示实施例中，单个存储器810可以被配置在接口电路150的发射工作模式中缓存来自MCU352的数据，或者在接口电路150的接收工作模式中缓存来自验证设备160的数据。通过进一步减少接口电路150中的电路，单个存储器控制逻辑电路820还可以被配置成对存储器810进行控制，从而实现接口电路150的四种前述模式，即空闲、发射、接收和发射侦听。在一个实施方式中，存储器控制逻辑820实现了先前所述的存储器420、存储器逻辑440以及方向控制逻辑450的组合功能。通过提供连至验证设备160单向数据链路，图示实施例保持了与ISO 7816-3的兼容性。
在另一个实施例中，接口电路150可以被配置成对从验证设备160接收并具有已知长度的一个或多个数据字符序列做出响应，从而缓存将要传送到验证设备160的一个或多个数据字符序列。相应地，在RF有效时段中(也就是在MCU无效时)，存储器控制逻辑电路820可以被配置成在接口电路150处于接收模式时检测已知长度的数据字符序列的接收处理，将接口电路150切换到发射模式，以及作为响应而发射数据字符序列。存储器控制逻辑电路820可以进一步被配置成根据众多因素，尤其是接收和发射数据字符类型、存储器容量以及时钟速率而在单个RF有效时段中多次重复接收模式与发射模式之间的切换处理。应该指出的是，接口电路150可以被配置成在不需要来自M CU352的更多信号的情况下在切换模式与发射模式之间进行切换。
在另一个实施例中，验证设备160可以被配置成通过发射程序字节来对数据字符的接收做出响应。例如，SIM可以用编码了下列各项之一的四个程序字节之一来做出响应：1.NULL，它表示没有响应或忽略命令，2.ACK，它表示SIM对接收做出了应答并且作为响应将会发送数据字符序列，3./ACK，它表示SIM需要附加时间来处理请求，但是可以接受附加数据字符，以及4.COMPLETE，它表示SIM卡已经完成其响应。在RF有效时段中，接口电路150可以被配置成接收程序字节并做出相应的响应。举例来说，如果接收到与/ACK相对应的程序字节，那么接口电路150可以通过向验证设备160发射一个附加数据字符来做出响应。作为替换，如果接收到与ACK相对应的程序字节，那么接口电路150可以通过向验证设备160发射一个数据字符序列来做出响应。应该指出的是，接口电路150可以被配置成在不需要来自MCU352的其他信号的情况下对程序字节做出响应，例如在MCU352可能被禁用的RF有效时段中。
在另一个替换实施例中，存储器810可以是先入先出存储器(FIFO)。在这个实施例中，存储器控制逻辑820可以被配置成在传输或接收中对存储器810执行计时。在MCU352有效并且存储器810被配置成从验证设备160接收数据的时段中，MCU352有可能将数据写入存储器810，由此将会破坏FIFO的内容。存储器控制逻辑820则可以被配置成通过监视FIFO中剩余的比特数量的计数、所配置的FIFO的方向以及是否存在来自MCU 352的写入信号来检测数据破坏。然后，存储器控制逻辑820可以向MCU352发送一个信号，以便指示来自验证设备160的数据已被破坏，由此允许MCU352采取正确的操作。同样，在MCU352有效以及存储器810被配置成向验证设备160发射数据的时段中，MCU352有可能从存储器810中读取数据，由此将会破坏可用于验证设备160的数据序列。存储器控制逻辑820可以被配置成通过监视FIFO中剩余的数据比特的计数、所配置的FIFO的方向以及是否存在来自MCU352的读取信号来检测这种数据破坏。然后，存储器控制逻辑820可以向MCU352回送一个信号，以便表示可用于传送到验证设备160的数据已被破坏，由此允许MCU352执行正确的操作。
在替换实施例中，接口电路150及其与数字处理电路120的连接的其他实施方式同样是可行的。例如，存储器410、430和810可以直接与MCU352相连，或者与数字处理电路120内部的处理单元的替换实施例相连。此外，举例来说，存储器410、430和810可以包括SRAM、闪存和/或其他类型的存储器。另外，根据预期功能、性能以及对数字噪声进而是可被RF前端电路110拾取的寄生信号的容忍度，总线接口逻辑363的某些部分可以并入接口电路150中。
虽然在上文中在众多的细节方面对这些实施例进行了描述，但对本领域技术人员来说，在充分了解上述公开的情况下，众多的变更和修改将会是显而易见的。而下列权利要求则应该被解释成是包含了所有这些变更和修改。

Claims (24)

1.一种通信设备，包括：
射频RF电路，配置成对射频信号执行操作；
与RF电路耦合的数字处理电路，其中在RF电路的有效工作模式下禁用至少一部分数字处理电路；以及
接口电路，配置成在RF电路的有效工作模式下对在数字处理电路与验证设备之间传递的数据进行缓存。
2.如权利要求1所述的通信设备，其中所述至少一部分数字处理电路包括处理单元，配置成对从验证设备接收的验证数据进行处理。
3.如权利要求2所述的通信设备，其中该处理单元是微控制器单元MCU。
4.如权利要求1所述的通信设备，其中该验证设备是订户身份模块SIM。
5.如权利要求1所述的通信设备，其中该接口电路包括存储器和存储器控制逻辑，其中在第一工作模式下，该存储器由存储器控制逻辑进行配置，以便临时缓存可用于传送到验证设备的数据，并且其中在第二工作模式下，该存储器由存储器控制逻辑进行配置，以便临时缓存从验证设备接收的数据。
6.如权利要求5所述的通信设备，其中该接口电路被配置成在RF电路的有效工作模式下对来自存储器控制逻辑并且表示传送已经结束的信号做出响应，以便从第一工作模式切换到第二工作模式。
7.如权利要求5所述的通信设备，其中该接口电路被配置成在RF电路的有效工作模式中对来自存储器控制逻辑并且表示接收已经结束的信号做出响应，以便从第二工作模式切换到第一工作模式。
8.如权利要求5所述的通信设备，其中该接口电路被配置成对来自验证设备并表示准备就绪接收附加数据的数据接收做出响应，从而第二工作模式切换到第一工作模式，并且发送可传送到验证设备的一部分数据。
9.如权利要求1所述的通信设备，其中该接口电路包括：
第一存储器，配置成临时缓存可以传送到验证设备的数据；
第一存储器控制逻辑电路；
第二存储器，配置成在RF电路的有效工作模式下临时缓存从验证设备接收的数据；以及
第二存储器控制逻辑电路。
10.如权利要求9所述的通信设备，其中第一存储器是先入先出存储器FIFO，第二存储器是先入先出存储器FIFO)。
11.如权利要求9所述的通信设备，其中接口电路被配置成在RF电路的有效工作模式下对来自第一存储器控制逻辑电路并表示传输已经结束的信号做出响应，由此从传输切换到接收。
12.如权利要求1所述的通信设备，其中接口电路被配置成在RF电路的无效工作模式下开始向验证设备发送数据，并且在RF电路转换到有效工作模式的时候在不发生中断的情况下继续执行发射处理。
13.如权利要求1所述的通信设备，其中接口电路被配置成在RF电路的无效工作模式下开始从验证设备接收数据，并且在RF电路变换到有效工作模式的时候在不发生中断的情况下继续执行接收处理。
14.如权利要求1所述的通信设备，其中至少一部分接口电路是在一个比用于对数字处理电路执行计时的频率更小的频率上计时的。
15.一种用于操作包含射频RF电路、数字处理电路以及接口电路的通信设备的方法，其中该接口电路被配置成与验证设备进行通信，该方法包括：
在RF电路的无效工作模式下操作数字处理电路；
在RF电路的有效工作模式中禁用至少一部分数字处理电路；以及
在RF电路的有效工作模式下在接口电路内部缓存用于在数字处理电路与验证设备之间传递的数据。
16.如权利要求15所述的方法，其中至少一部分数字处理电路包括处理单元，配置成对从验证设备接收的验证数据进行处理。
17.如权利要求15所述的方法，还包括：将可以传送到验证设备的数据临时缓存在存储器中。
18.如权利要求17所述的方法，其中该存储器是先入先出存储器FIFO。
19.如权利要求18所述的方法，还包括：
保持缓存的数据字节的数目的计数；
将数据传送到验证设备；
检测数据处理电路已经对FIFO执行了读取操作；以及
如果缓存的数据字节数目的计数大于零，则作为响应产生表示FIFO的内容包含出错数据的信号。
20.如权利要求15所述的方法，还包括：在RF电路的有效工作模式下，将从验证设备接收的数据临时缓存在存储器中。
21.如权利要求20所述的方法，其中该存储器是先入先出存储器FIFO。
22.如权利要求21所述的方法，还包括：
保持缓存数据字节的数目的计数；
检测数字处理电路已经对FIFO执行了写入处理；以及
如果缓存的数据字节的数目的计数大于零，则作为响应，产生表示FIFO的内容包含出错数据的信号。
23.如权利要求15所述的方法，还包括：
临时缓存可用于传送到验证设备的数据；
保持缓存的数据字节的数目的计数；
将数据传送到验证设备；
在RF电路的有效工作模式下，响应于表示缓存的数据字节的数目为零的信号，将接口电路从传输工作模式切换到接收工作模式；
接收来自验证设备的数据；以及
临时缓存从验证设备接收的数据。
24.一种移动电话，包括：
射频RF收发信机，配置成对射频信号执行操作；
与RF收发信机耦合的数字处理电路；
接口电路，配置成在RF收发信机的有效工作模式下缓存在数字处理电路与安全存储设备之间传递的数据；
其中该数字处理电路包括处理单元，配置成对从安全存储设备接收的验证数据进行处理；
在RF收发信机的有效工作模式下禁用该处理单元；以及
RF收发信机、数字处理电路以及接口电路是在单个的集成电路芯片上制造的。
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