CN101742740B - 基于icc的通信协议选择方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种基于ICC的通信协议选择方法，所述通信协议用于在ICC与终端之间的数据通信，该方法包括以下步骤：所述终端确定要将多个通信协议中的哪一个作为所述通信协议；当所述终端对其与所述ICC之间的接口加电时，根据所述通信协议，来决定是否对所述接口的多个触点之中的一个触点施加电压；并且所述ICC根据所述一个触点上是否有电压，来确定所述终端所使用的通信协议，并使用相同的通信协议与所述终端进行数据通信。

Description

基于ICC的通信协议选择方法及设备

技术领域

本发明涉及一种基于ICC的通信协议选择方法，以及一种可自动选择通信协议的ICC。具体而言，本发明涉及一种能够基于现有ISO7816的物理接口标准，按照具体的应用场景灵活选择ICC与终端间的通信协议：SWP或1-Wire。

背景技术

ICC(Integrated Circle Card)又称智能卡，由于其众多优点，已经在各个领域得到了广泛应用。

ICC的快速发展以及其在各个领域中的更为广泛的应用都需要在ICC中增加更多的功能模块，诸如调试功能、新的认证功能、简单处理功能，这不仅需要ICC有着更大的存储容量、更高的处理能力，更宽的带宽，而且还需要能够对ICC的接口进行进一步扩充。

一般来说，基于通用性及实用性的考虑，ICC的物理接口需要兼容ISO7816标准。

图1示出了ISO7816规定的触点分配图，其中，C1为电源电压，C2为复位，C3为时钟信号，C5为地，C6为可编程电压，C7为串行数据的输入和输出，C4和C8为保留。其中，按照ISO7816的协议规定，C6管脚的功能是可选择的，即可以不将C6用作可编程电压触点，而是由用户具体定义其功能。

由于ISO7816的触点分配中可自定义功能的C4、C6和C8的存在，为研发者在ISO7816的基础上进一步对ICC的接口进行扩展留下了余地。常见的ICC基本接口方案包括ISO7816+USB和ISO7816+MMC。但是，由于基于ISO7816+MMC的接口方式不再具有扩展性，因此一般的ICC都采用ISO7816+USB模式，如图2所示。

图2示出了一种ICC与手机的接口方案，其中，可以同时按照ISO7816协议和USB协议进行数据传输，在实际中，通过对ISO7816协议的触点分配中规定的保留触点C4和C8进行复用来实现USB协议。

但是随着ICC功能需求的增加，现有的ISO7816+USB接口已不再满足需求：比如因为手机电子钱包的兴起，需要在ICC中增加NFC的功能；比如因为ICC端系统的复杂化，需要在产品化的ICC端增加一些必要的调试维护；甚至于在一张ICC上同时需要这两种功能。而这些新增加的功能都需要在不影响基本连接(7816+USB)的前提下，在手机与ICC之间增加新的协议。

图3示出了一种采用ISO7816+USB+SWP模式的ICC接口方案。如图所示，在该实施例中，对ISO7816规定的多个触点之中的触点C6进行复用，来实现SWP(单线协议，Single Wire Protocol)协议。SWP协议是GSM协会在2007年底推广为标准的，由于其仅利用一条线就可以数据传输，因此可以通过对ISO7816协议的触点分配中规定的触点C6进行复用来实现该协议，从而实现了ISO7816+USB+SWP模式的ICC。

图4示出了一种采用ISO7816+USB+1-Wire模式的ICC接口方案。如图所示，在该实施例中，同样是对ISO7816的触点分配中规定的触点C6进行复用，来实现1-Wire协议。1-Wire协议是美国Maxim/Dallas公司开发的一种单总线接口协议，由于其仅利用一条线就可以实现数据传输，因此可以使用该协议来复用触点C6，从而实现了ISO7816+USB+1-Wire模式的ICC。

图3和图4中的两种模式都实现了对基本连接(7816+USB)的进一步扩充，但是这两种模式无法兼容，即无法使ICC同时兼容ISO7816+USB+SWP模式和ISO7816+USB+1-Wire模式。

因此就需要一种能够同时兼容SWP和1-Wire协议并能够选择其中一种协议作为通信协议进行终端与ICC之间的通信的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于ICC来选择多种数据通信协议之中的一种协议的方法、一种实现该方法的ICC、一种实现该方法的终端。

并且本发明的优点在于，可以通过在终端对与ICC间的接口加电时对接口触点的电压施加情况来选择使用不同的协议进行数据通信，进而实现对接口中触点的复用。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于ICC的通信协议选择方法，所述通信协议用于在ICC与终端之间的数据通信，该方法包括以下步骤：所述终端确定要将多个通信协议中的哪一个作为所述通信协议；当所述终端对其与所述ICC之间的接口加电时，根据所述通信协议，来决定是否对所述接口的多个触点之中的一个触点施加电压；并且所述ICC根据所述一个触点上是否有电压，来确定所述终端所使用的通信协议，并使用相同的通信协议与所述终端进行数据通信，其中，所述多个通信协议是SWP协议和1-Wire协议，并且其中，当所述终端选择SWP协议作为所述通信协议时，所述终端不在所述一个触点上施加电压；以及当所述终端选择1-Wire协议作为所述通信协议时，所述终端在所述一个触点上施加电压。

根据本发明的另一方面，提供了一种能够自动选择通信协议的ICC，所述通信协议用于在所述ICC与终端之间的数据通信，所述ICC包括：接口，包括多个触点，连接到所述终端并进行所述数据通信；多个通信模块，用于使用不同的通信协议进行所述数据通信；以及选择模块，耦接到所述接口，用于在所述接口被所述终端加电时，根据所述多个触点中的一个触点上是否有电压，连接并使用所述多个通信模块中的一个模块，其中，所述多个通信模块包括SWP模块和1-Wire模块，其中，所述SWP模块用于使用SWP协议进行数据通信，所述1-Wire模块用于使用1-Wire协议进行数据通信，并且其中，当所述一个触点无电压时，所述ICC连接并使用所述SWP模块，而当所述一个触点有电压时，所述ICC连接并使用所述1-Wire模块。

根据本发明的再另一方面，提供了一种可以选择与ICC之间的通信协议的终端，所述通信协议用于在ICC与所述终端之间的数据通信，所述终端包括：接口，包括多个触点，用于连接所述ICC并进行数据通信；多个通信模块，用于使用不同的通信协议进行所述数据通信；应用模块，其根据具体应用，选择使用所述多个通信模块中的一个模块与所述ICC进行所述数据通信；选择模块，耦接到所述应用模块，当所述终端对所述接口加电时，根据所述应用模块所选择的通信模块，来决定是否在所述接口的多个触点之中的一个触点上施加电压，其中，所述多个通信模块包括SWP模块和1-Wire模块，并且其中，当所述应用模块选择使用所述SWP模块时，所述选择模块不在所述一个触点上施加电压；而当所述终端选择使用所述1-Wire模块时，所述选择模块在所述一个触点上施加电压。

附图说明

图1是ISO7816的触点分配图；

图2是一种采用ISO7816+USB接口的一种实现方案；

图3是单一的ISO7816+USB+SWP模式的触点分配图；

图4是单一的ISO7816+USB+1-Wire模式的触点分配图；

图5是本发明实施例的ICC与终端的结构图；

图6是本发明实施例的方法流程图；以及

图7是用于本发明实施例的一种实际ICC的结构框图。

具体实施方式

现在参考各个附图详细描述本发明的优选实施例。

现在通常使用的单线协议包括SWP协议和1-Wire协议。其中，1-Wire具有可线上供电的特性，其进行数据传输的同时，能够持续对1-Wire的传输线施加电压，例如2.8-5.2V。

在此背景下，参考图1中的ISO7816的触点分配图，可以考虑基于是否对触点C6施加电压，来选择性地使用SWP协议或1-Wire协议，从而实现SWP/1-Wire可选择模式，增强ICC的兼容性。

具体而言，如图4所述，1-Wire复用了ISO7816的触点C6。由于1-Wire具有可线上供电的特性，因此在终端对ICC加电时，就可以对C6施加电压。

与之相反，在图3中的ISO7816+USB+SWP模式中，在终端对ICC加电时，由于没有数据传输，因此在SWP所使用的ISO7816的触点C6上并无电压。

因此，在终端对ICC加电时，ICC根据C6上的电压就能够判断终端要使用SWP和1-Wire中的哪一种协议来与之通信。

图5示出了本发明实施例的ICC与终端的结构图。其中，终端包括：总线、应用模块、7816控制器、USB控制器、SWP控制器、1-Wire控制器、选择模块以及接口。

具体而言，在终端中，应用模块能够实现终端的各种实际功能，例如认证、编程、加密解密处理、调试等等，并且包括CPU、存储器、程序等等实现终端功能的各种硬件、固件、软件。应用模块根据实际应用情况，可以选择使用SWP协议和1-Wire协议之中的一种协议作为通信协议，来与ICC进行数据通信，即选择相应的协议控制器来进行数据通信。

终端中的7816控制器用于基于ISO7816协议，与ICC进行数据通信。如图2所示，使用了ISO7816规定的触点中的C4和C8来实现基于USB协议的数据通信。USB控制器用于管理基于USB协议的数据通信。

同样在终端中，SWP控制器和1-Wire控制器分别能够实现基于SWP协议和1-Wire协议的数据通信，并且两者分别使用ISO7816规定的触点中的C6来进行数据通信，如图3和4所示。本领域技术人员可以理解，在此所述的SWP控制器和1-Wire控制器可以是能够实现基于SWP协议和1-Wire协议的数据通信的任何硬件、固件、软件。

终端的接口是与ICC连接的物理接口，可以包括符合ISO7816规定的8个触点C1-C8(在此未示出)。

终端中的选择模块耦接到SWP控制器和1-Wire控制器，并且经由总线耦接到应用模块。该选择模块还耦接到接口，具体而言是耦接到接口中的触点C6。在终端对接口加电时，根据应用模块所选择的通信协议，决定是否对C6施加电压。具体而言，当应用模块选择SWP时，由于在加电时并没有数据传输，因此选择模块不对C6施加电压；当应用模块选择1-Wire时，由于1-Wire的线上供电特性，因此可以在加电时，无论是否存在数据传输，都对C6施加电压。换而言之，在终端对ICC加电(即通过接口加电)时，ICC可以根据C6上是否存在电压，来确定要使用哪一种协议进行数据通信。

在图5中，ICC包括：总线、7816控制器、USB控制器、SWP控制器、1-Wire控制器、选择模块以及接口。其中，7816控制器、USB控制器、SWP控制器、1-Wire控制器分别对应于终端中的相应组件，因此不再重复解释。

现在解释ICC中的选择模块。该选择模块耦接到SWP控制器和1-Wire控制器，并且还耦接到接口，具体而言是耦接到接口中的触点C6。

当终端对ICC加电(即通过接口加电)时，ICC的选择模块判断C6触点上的电压，如果C6上无电压，则ICC自动连接到SWP模块，并使用C6基于SWP协议进行数据通信。如果C6上有电压，则ICC自动连接到1-Wire模块，并使用C6基于1-Wire协议进行数据通信。

虽然图5中示出了终端包括SWP控制器和1-Wire控制器，但是作为替代方案，终端也可以只包含SWP控制器和1-Wire控制器之中的一种，即终端可以仅支持SWP和1-Wire协议中的一种。在此情况下，可以省略选择模块，并且由SWP控制器和1-Wire控制器直接耦接到接口。根据与以上相同的原理，当终端仅具有SWP控制器时，在终端对ICC加电时，C6上无电压。当终端仅具有1-Wire控制器时，在终端对ICC加电时，对C6施加电压以实现线上供电。因此ICC卡可以根据C6上是否存在电压，来判断终端所使用的通信协议。

图6示出了根据一个实施例，实现SWP/1-Wire模式的流程图。

在终端对接口加电之前，已经根据其实际应用，例如数据传输、编程、调试等，决定要使用何种协议与ICC进行通信。当终端选择要以SWP协议进行数据通信时，由于数据传输是在接口加电之后进行的，因此不在C6上加电；而当终端选择要以1-Wire协议进行数据通信时，由于1-Wire协议中利用数据线同时进行线上供电，因此在对接口加电的同时，就在C6上施加电压。

在步骤S1中，终端根据所选择的协议，对终端与ICC的接口加电。在步骤S2中，ICC判断C6上的电压。当C6上有电压时，ICC前进到步骤S3，选择1-Wire协议；而当C6上无电压时，ICC前进到步骤S4，选择SWP协议。

图6示出了用于实现本发明的一种实际应用的ICC的结构图。为了清晰起见，说明书中省略对常用组件的描述。

在图6中，智能SIM卡包括：遵循ISO7816协议的多个触点C1-C8、ISO7816控制器、USB 2.0控制器、选择模块、SWP模块、以及1-Wire模块等等。如图所示，选择模块连接到C6，并根据C6的电压来选择连接并使用SWP模块或1-Wire模块。

以上实施例是基于ISO7816的触点C6实现的，但是对本领域普通技术人员而言显而易见的是，本实施例并不局限于ISO7816的触点C6，也可以利用ISO7816的保留触点C4和C8来实现SWP/1-Wire协议的选择。

根据在此所述的内容，本领域技术人员完全可以想到，可供选择的数据通信协议决不限于以上实施例所述的SWP协议和1-Wire，而是可以采用规定了在终端对ICC加电时具有不同电压状态的任何协议。

此外，终端和ICC的接口并非限于包含8个触点，本领域技术人员完全可以根据实际应用，将接口设计为包括更多的触点，以实现更多的功能。并且终端和ICC的接口也可以使用管脚或其他物理接点类型来实现，这些都落入本发明要求保护的范围之内。

进一步而言，本实施例并不局限于使用ISO7816协议作为基本物理连接协议的ICC，可以基于采用其他物理连接协议的ICC接口来实现SWP/1-Wire模式的选择，只要该协议具有未分配具体功能的可扩展触点即可。

另外，所述终端可以是：手机、PDA、个人计算机、笔记本型计算机、读卡器、以及能够实现与ICC连接的任何其他设备。

所述终端可以是仅能采用SWP和1-Wire之中的一个协议来进行数据通信的终端，也可以是具有协议选择功能、可根据实际应用来选择要使用的接口协议的终端。

Claims (15)

1.一种基于集成电路卡ICC的通信协议选择方法，所述通信协议用于在ICC与终端之间的数据通信，该方法包括以下步骤：

所述终端确定要将多个通信协议中的哪一个作为所述通信协议；

当所述终端对其与所述ICC之间的接口加电时，根据所述通信协议，来决定是否对所述接口的多个触点之中的一个触点施加电压；并且

所述ICC根据所述一个触点上是否有电压，来确定所述终端所使用的通信协议，并使用相同的通信协议与所述终端进行数据通信，

其中，所述多个通信协议是单线协议SWP协议和单总线接口协议1-Wire协议，并且

其中，当所述终端选择SWP协议作为所述通信协议时，所述终端不在所述一个触点上施加电压；以及

当所述终端选择1-Wire协议作为所述通信协议时，所述终端在所述一个触点上施加电压。

2.如权利要求1所述的通信协议选择方法，其特征在于，所述接口遵从ISO7816协议，并且所述多个触点遵从ISO7816协议的触点分配。

3.如权利要求2所述的通信协议选择方法，其特征在于，所述一个触点是ISO7816协议的触点分配中规定的C6触点。

4.如权利要求2所述的通信协议选择方法，其特征在于，所述一个触点是ISO7816协议的触点分配中规定的保留触点(C4、C8)。

5.如权利要求2或3所述的通信协议选择方法，其特征在于，所述接口还兼容USB协议，其中，所述接口使用ISO7816协议中规定的保留触点(C4、C8)来实现USB协议。

6.一种能够自动选择通信协议的集成电路卡ICC，所述通信协议用于在所述ICC与终端之间的数据通信，所述ICC包括：

接口，包括多个触点，连接到所述终端并进行所述数据通信；

多个通信模块，用于使用不同的通信协议进行所述数据通信；以及

选择模块，耦接到所述接口，用于在所述接口被所述终端加电时，根据所述多个触点中的一个触点上是否有电压，连接并使用所述多个通信模块中的一个模块，

其中，所述多个通信模块包括单线协议SWP模块和单总线接口协议1-Wire模块，其中，所述SWP模块用于使用SWP协议进行数据通信，所述1-Wire模块用于使用1-Wire协议进行数据通信，并且

其中，当所述一个触点无电压时，所述ICC连接并使用所述SWP模块，而当所述一个触点有电压时，所述ICC连接并使用所述1-Wire模块。

7.如权利要求6所述的ICC，其特征在于，所述接口遵从ISO7816协议，并且所述多个触点遵从ISO7816协议的触点分配。

8.如权利要求7所述的ICC，其特征在于，所述一个触点是ISO7816协议的触点分配中规定的C6触点。

9.如权利要求6所述的ICC，其特征在于，所述一个触点是ISO7816协议的触点分配中规定的保留触点(C4、C8)。

10.如权利要求7或8所述的ICC，其特征在于，所述ICC还具有USB模块，用于使用USB协议进行数据通信，其中，所述ICC使用ISO7816协议的触点分配中规定的保留触点(C4、C8)来实现基于USB协议的数据通信。

11.一种可以选择与集成电路卡ICC之间的通信协议的终端，所述通信协议用于在ICC与所述终端之间的数据通信，所述终端包括：

接口，包括多个触点，用于连接所述ICC并进行数据通信；

多个通信模块，用于使用不同的通信协议进行所述数据通信；

应用模块，其根据具体应用，选择使用所述多个通信模块中的一个模块与所述ICC进行所述数据通信；

选择模块，耦接到所述应用模块，当所述终端对所述接口加电时，根据所述应用模块所选择的通信模块，来决定是否在所述接口的多个触点之中的一个触点上施加电压，

其中，所述多个通信模块包括单线协议SWP模块和单总线接口协议1-Wire模块，并且

其中，当所述应用模块选择使用所述SWP模块时，所述选择模块不在所述一个触点上施加电压；而当所述终端选择使用所述1-Wire模块时，所述选择模块在所述一个触点上施加电压。

12.如权利要求11所述的终端，其特征在于，所述接口遵从ISO7816协议，并且所述多个触点遵从ISO7816协议的触点分配。

13.如权利要求12所述的终端，其特征在于，所述一个触点是ISO7816协议的触点分配中规定的C6触点。

14.如权利要求12所述的终端，其特征在于，所述一个触点是ISO7816协议的触点分配中规定的保留触点(C4、C8)。

15.如权利要求12或13所述的终端，其特征在于，所述终端还具有USB模块，用于使用USB协议进行数据通信，其中，所述终端使用ISO7816协议中规定的保留触点(C4、C8)来实现基于USB协议的数据通信。

Images