CN102132250B

CN102132250B - 管理具有多个控制器的便携式电子设备中的数据的方法

Info

Publication number: CN102132250B
Application number: CN200980133296.1A
Authority: CN
Inventors: M·蒂尔; F-X·马塞勒
Original assignee: Gemalto SA
Current assignee: Thales DIS France SA
Priority date: 2008-06-26
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2029-06-23
Also published as: WO2009156404A3; EP2141590A1; CN102132250A; US20120072643A1; EP2304556A2; WO2009156404A2

Abstract

本发明是一种管理包括第一和第二控制器的便携式电子设备中的数据的方法。第一控制器包括第一微处理器和第一非易失性存储器。第一微处理器包括第一代码段。第二控制器包括第二微处理器和第二非易失性存储器。第二非易失性存储器包括第一可执行数据。所述方法包括以下步骤：a）在第一微处理器中加载并激活第一代码段，b）由第一控制器发送对从第二非易失性存储器获取第一可执行数据的第一请求，c）将第一可执行数据加载到第一控制器中，以及d）由第一微处理器来执行第一可执行数据。

Description

管理具有多个控制器的便携式电子设备中的数据的方法

技术领域

本发明涉及管理包括多个控制器的便携式电子设备中的数据的方法。其特别地涉及管理包括至少一个具有嵌入式非易失性存储器的控制器的便携式电子设备中的数据的方法。

背景技术

便携式电子设备可以包括多个控制器。特别地，便携式电子设备可以具有提供特定特征的两个控制器。此类设备基于双架构（dual architecture）。例如，便携式电子设备可以包括符合SD（也称为Secure Digital®）、MMC（也称为Multi Media Card®）或USB（也称为Universal Serial Bus®）标准的智能卡控制器和第二控制器。此类双架构可以在提供类似于NFC、蓝牙、Zigbee或任何其它非接触（contactless）信道的射频通信特征的便携式设备中遇到。

双架构的至少一个控制器常常包括具有有限大小的ROM。专用于此类控制器的软件代码被部分地存储在其ROM中并部分地存储在外部非易失性存储器中。在这种情况下，非易失性存储器组件不同于控制器。非易失性存储器可以是EEPROM、闪速NOR或闪速NAND类型。在这种情况下，非易失性存储器专用于控制器并由控制器来管理。当控制器被上电时，引导序列（boot sequence）被启动。存储在ROM中的代码部分能直接被控制器访问，然后补充部分被从非易失性存储器加载到控制器的RAM。因此，在双架构中，需要两个控制器和两个外部非易失性存储器。对于双架构设备而言，非易失性存储器组件的价格是不可忽略的。问题是优化具有多个控制器的便携式电子设备的成本。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题。本发明提供了一种用于允许便携式电子设备在没有任何外部非易失性存储器组件的情况下工作的解决方案。

本发明的目的是包括第一和第二控制器的便携式电子设备。第一控制器包括第一微处理器、第一非易失性存储器和第一接口。第二控制器包括第二微处理器、第二非易失性存储器和第二接口。第一和第二接口被链接（link）。第二非易失性存储器包括旨在由第一微处理器运行的第一可执行数据。第一控制器包括能够将第一可执行数据从第二非易失性存储器加载到第一控制器的第一装置。第一控制器包括能够启动由第一微处理器对第一可执行数据的执行的第二装置。

在优选实施例中，第一非易失性存储器是只读存储器。

有利地，第一控制器可以包括能够请求在第二非易失性存储器中对第二数据的写入操作的第三装置。

第二非易失性存储器可以包括第三数据且第一控制器可以包括能够将第三数据从第二非易失性存储器获取（retrieve）到第一控制器的第四装置。

有利地，第二微处理器可以运行旨在通过第一和第二接口来访问第一控制器的应用程序。

在优选实施例中，第二控制器是智能卡控制器。

有利地，第二接口可以能够根据ISO-7816标准或SWP协议进行通信。

第一控制器可以包括能够通过接触信道进行通信的第三接口。第三接口可以能够通过SD、MMC或USB协议进行通信。

可替换地，第一控制器可以包括能够通过非接触信道、有声信道（vocal channel）或视觉信道（visual channel）进行通信的第三接口。

在另一实施例中，第一和第二接口可以经由接口芯片链接。

本发明的另一目的是管理便携式电子设备中的数据的方法。便携式电子设备包括第一和第二控制器。第一控制器包括第一微处理器和第一非易失性存储器。第一微处理器包括第一代码段。第二控制器包括第二微处理器和第二非易失性存储器。第二非易失性存储器包括第一可执行数据。所述方法包括以下步骤：

a）在第一微处理器中加载并激活第一代码段，

b）由第一控制器发送对从第二非易失性存储器获取第一可执行数据的第一请求，

c）将第一可执行数据加载到第一控制器中，以及

d）由第一微处理器来执行第一可执行数据。

有利地，所述方法可以包括由第一控制器发送对在第二非易失性存储器中写入第二数据的第二请求的另一步骤。

所述方法还可以包括其它步骤：

f）由第一控制器发送对从第二非易失性存储器获取第三数据的第三请求，

g）将第三数据加载到第一控制器中。

可以通过接口芯片来交换（exchange）所述方法的第一、第二和第三请求。

有利地，可以用智能卡类型的第二控制器以及用可以根据ISO-7816或SWP协议进行通信的第二接口来执行所述方法。

附图说明

通过参考相应附图阅读本发明的许多优选实施例的以下说明，本发明的其它特征和优点将更清楚地浮现出来，在附图中：

图1示意性地描绘根据本发明的便携式电子设备的第一实施例的示例；

图2示意性地描绘根据本发明的便携式电子设备的第二实施例的示例；

图3是示出便携式电子设备中的控制器的引导序列的流程图；以及

图4是示出如何可以由控制器将数据管理到另一控制器的存储器中的流程图。

具体实施方式

本发明适用于包括具有有限存储器资源的控制器的便携式电子设备。特别地，本发明在控制器之一不具有可写入存储器且仅具有小ROM时有用。

本发明的优点是避免需要专用于便携式电子设备的控制器之一的外部非易失性存储器组件。

根据本发明，第一控制器将其对其自己的嵌入式非易失性存储器的使用权（access）提供给便携式电子设备中的另一控制器。

本发明可以应用于包括至少两个控制器的任何类型的便携式电子设备。特别地，本发明可以应用于包括智能卡控制器和另一控制器的便携式电子设备。

本发明的优点是提供一种用于扩展可用于多控制器架构设备中的控制器的存储器的方法。扩展的存储器可以用于存储控制器的引导步骤所需的可执行代码。

有利地，所述扩展的存储器可用于存储由具有有限存储器资源的控制器管理的任何种类的数据。

有利地，本发明可以允许安全地存储由使用另一控制器的存储器的控制器管理的数据。

图1示出包括两个控制器的便携式电子设备的示例。

所述便携式电子设备PED包括第一控制器C1和第二控制器C2。第一控制器C1包括工作存储器WM1、非易失性存储器MEM1、微处理器MP1和两个通信接口INT1和INT3。通信接口INT1被链接到第二控制器C2。通信接口INT3被设计为用于SD类型的通信。工作存储器WM1是RAM类型的且非易失性存储器MEM1是ROM类型的。

第二控制器C2包括工作存储器WM2、非易失性存储器MEM2、微处理器MP2和一个通信接口INT2。通信接口INT2被链接到第一第二控制器C1的通信接口INT1。第二控制器C2是智能卡类型的，并且通信接口INT2被设计为用于根据ISO-7816标准的通信。工作存储器WM2是RAM类型的且非易失性存储器MEM2是EEPROM类型的。

可替换地，非易失性存储器MEM2可以例如是闪速NAND或闪速NOR。

非易失性存储器MEM2包括旨在由第一微处理器MP1运行的第一可执行数据D1。可执行数据D1是启动微处理器MP1所需的引导软件代码的一部分。

第一控制器C1的非易失性存储器MEM1包括由四个软件段实现的四个装置M1至M4。第一装置M1是能够将可执行数据D1加载到第一控制器C1中的软件代码段。第二装置M2是能够启动由微处理器MP1对已加载可执行数据D1的执行的软件代码段。

因此，可以通过存储在非易失性存储器MEM1中的第一引导部分和存储在非易失性存储器MEM2中的附加引导部分的连续使用来执行微处理器MP1的引导操作。换言之，第一装置M1具有朝向另一控制器的存储器和经由ISO-7816链路的自举（bootstrap）的功能。

可替换地，可以通过SWP协议来实现链路。在ETSI中、特别是在ETSI TS 102 613 v7.1.0（2008-02）中定义的SWP协议。

第三装置M3是能够请求在第二控制器C2的非易失性存储器MEM2中对数据D2的写入操作的软件代码段。

第四装置M4是能够获取存储在第二非易失性存储器MEM2中的数据D3的软件代码段。

由于第三和第四装置M3和M4，控制器C1能够管理在第二控制器C2的非易失性存储器MEM2中读取和写入数据。因此，智能卡存储器C2的非易失性存储器MEM2可以作为控制器C1的可用非易失性存储器的扩展来管理。控制器C1的通信接口INT1被设计为用于根据ISO-7816标准来交换数据。

有利地，控制器C1可以包括被用于建立与智能卡C2的安全通信信道的安全数据D5。

可替换地，可以由一个或多个软件段来实现四个装置M1至M4。

有利地，控制器C2包括旨在由微处理器MP2运行的应用程序AP1。所述应用程序API可以旨在通过两个接口INT1和INT2来访问控制器C1。在这种情况下，可以在通信接口INT1和INT2上混合由应用程序API生成的数据交换和由装置M1、M3和M4生成的数据交换。

图2示出包括两个控制器的便携式电子设备的第二示例。在本第二实施例中，接口芯片IC被放置在两个控制器C1和C2之间。接口芯片IC包括两个通信接口I4和I5。通信接口I4被设计为用于根据ISO-7816标准进行通信且通信接口I5被设计为用于与接口I1通信。在这种情况下，通信接口INT1和I5这二者可以符合UART（通用异步接收机发送机）总线、SPI（串行外围接口）总线或I2C（集成电路间）总线。在图2的示例中，接口芯片IC向控制器C1提供ISO-7816阅读器能力。

图3示出用于引导控制器C1的微处理器MP1的步骤序列的示例。该序列在便携式电子设备PED被供电时在步骤S0处开始。然后，在步骤S1处将软件段M1加载到微处理器MP1中并激活。该软件段M1可以执行第一组初始化操作。在步骤S2处，装置M1生成被发送到控制器C2的请求R1。请求R1目的在于从控制器C2的非易失性存储器MEM2获取可执行数据D1。请求R1可以对应于旨在被发送到智能卡C2的一组多个APDU命令。然后，控制器C2将所请求的数据D1发送到控制器C1。在步骤S3处，控制器C1将数据D1加载在工作存储器WM1中。然后，在步骤S4处由微处理器MP1运行数据D1以便完成引导序列。

在上述示例中，通信接口INT1能够向/从作为智能卡阅读器的控制器C2发送和接收数据。

图4示出其中控制器C1使用控制器C2的非易失性存储器的步骤序列的示例。该序列在步骤S10处开始，在步骤S10处，假设执行控制器C1的完全引导。可以根据在图3中描绘的序列来执行C1的引导。微处理器MP1在步骤S11处向控制器C2发送请求R2。请求R2目的在于向控制器C2的非易失性存储器MEM2写入数据D2。请求R2可以对应于旨在被发送到智能卡C2的一组多个APDU命令。写入操作可以对应于新数据D2的写入或数据D2的先前存在值的覆写（overwriting）。然后，在步骤S12处，微处理器MP1向控制器C2发送请求R3。请求R3目的在于从非易失性存储器MEM2获取数据D3。请求R3可以对应于旨在被发送到智能卡C2的一组多个APDU命令。然后，控制器C2将所请求的数据D3发送到控制器C1。在步骤S13处，数据D3被加载到控制器C1中并被微处理器MP1使用。

由于本发明，微处理器MP1能够在第二控制器C2的存储器MEM2中写入和读取任何种类的数据。特别地，微处理器MP1能够构建并管理存储器MEM2中的文件系统。

有利地，可以由安全机制来保护两个控制器C1和C2之间的所有交换。此类安全机制是智能卡领域的技术人员众所周知的。

Claims

1.一种便携式电子设备（PED），包括第一和第二控制器（C1、C2），所述第一控制器（C1）包括第一微处理器（MP1）、第一非易失性存储器（MEM1）和第一接口（INT1），所述第二控制器（C2）包括第二微处理器（MP2）、第二非易失性存储器（MEM2）和第二接口（INT2），所述第一和第二接口（INT1、INT2）被链接，

其特征在于所述第二控制器（C2）是智能卡控制器，并且在于所述第一控制器（C1）包括能够请求在第二非易失性存储器（MEM2）中对第一数据（D2）的写入操作的第一装置（M3）；所述第一控制器（C1）能够管理在所述第二控制器（C2）的所述第二非易失性存储器（MEM2）中读取和写入数据。

2.根据权利要求1所述的便携式电子设备（PED），其中，所述第二非易失性存储器（MEM2）包括第二数据（D1），并且其中，所述第一控制器（C1）包括能够将所述第二数据（D1）从第二非易失性存储器（MEM2）加载到第一控制器（C1）的第二装置（M1）。

3.根据权利要求2所述的便携式电子设备（PED），其中，所述第二数据（D1）是旨在由第一微处理器（MP1）运行的可执行数据，并且其中，第一控制器（C1）包括能够启动由第一微处理器（MP1）对第二数据（D1）的执行的第三装置（M2）。

4.根据权利要求1至3之一所述的便携式电子设备（PED），其中，所述第一非易失性存储器（MEM1）是只读存储器。

5.根据权利要求1至3之一所述的便携式电子设备（PED），其中，所述第一微处理器（MP1）能够构建并管理存储在第二非易失性存储器（MEM2）中的文件系统。

6.根据权利要求1至3之一所述的便携式电子设备（PED），其中，应用程序（API）旨在由第二微处理器（MP2）运行，并且其中，所述应用程序（API）旨在通过所述第一和第二接口（INT1、INT2）来访问第一控制器（C1）。

7.根据权利要求1至3之一所述的便携式电子设备（PED），其中，所述第二接口（INT2）能够根据ISO-7816标准或SWP协议进行通信。

8.根据权利要求1至3之一所述的便携式电子设备（PED），其中，所述第一控制器（C1）包括能够通过接触信道进行通信的第三接口（INT3）。

9.根据权利要求8所述的便携式电子设备（PED），其中，所述第三接口（INT3）能够通过SD、MMC或USB协议进行通信。

10.根据权利要求1至3之一所述的便携式电子设备（PED），其中，所述第一控制器（C1）包括能够通过非接触信道、有声信道或视觉信道进行通信的第三接口（INT3）。

11.根据权利要求1至3之一所述的便携式电子设备（PED），其中，第一和第二接口（INT1、INT2）经由接口芯片（IC）被链接。

12.一种管理包括第一和第二控制器（C1、C2）的便携式电子设备（PED）中的数据的方法，所述第一控制器（C1）包括第一微处理器（MP1）、第一非易失性存储器（MEM1）和第一接口（INT1），所述第一微处理器（MP1）包括第一代码段（M1），所述第二控制器（C2）是智能卡控制器并且包括第二微处理器（MP2）、第二非易失性存储器（MEM2）和第二接口（INT2），所述第一和第二接口（INT1、INT2）被链接，其特征在于所述方法包括以下步骤：

a）由第一控制器（C1）发送（S11）在第二非易失性存储器（MEM2）中写入第一数据（D2）的第一请求（R2）；所述第一控制器（C1）能够管理在所述第二控制器（C2）的所述第二非易失性存储器（MEM2）中读取和写入数据。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法包括其它步骤：

b）由第一控制器（C1）发送（S12）从第二非易失性存储器（MEM2）获取第二数据（D3）的第二请求（R3），

c）将第二数据（D3）加载（S13）到第一控制器（C1）中。

14.根据权利要求12至13之一所述的方法，其中，所述第二非易失性存储器（MEM2）包括可执行数据（D1），并且其中，所述方法包括其它步骤：

d）在第一微处理器（MP1）中加载（S1）并激活第一代码段（M1），

e）由第一控制器（C1）发送（S2）从第二非易失性存储器（MEM2）获取可执行数据（D1）的第三请求（R1），

f）将可执行数据（D1）加载（S3）到第一控制器（C1）中，

g）由第一微处理器（MP1）执行（S4）可执行数据（D1）。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，通过接口芯片（IC）来交换所述第一、第二和第三请求（R1、R2、R3）。

16.根据权利要求12至13之一所述的方法，其中，所述第二接口（INT2）根据ISO-7816标准或SWP协议进行通信。