CN102201829A - 数字基带通信芯片中实现sim/usim卡数据解析的电路结构及方法 - Google Patents

数字基带通信芯片中实现sim/usim卡数据解析的电路结构及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102201829A
CN102201829A CN2010101335663A CN201010133566A CN102201829A CN 102201829 A CN102201829 A CN 102201829A CN 2010101335663 A CN2010101335663 A CN 2010101335663A CN 201010133566 A CN201010133566 A CN 201010133566A CN 102201829 A CN102201829 A CN 102201829A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
module
sim
usim card
digital baseband
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010101335663A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102201829B (zh
Inventor
王冬佳
张结华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Mobilepeak Semiconductor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Mobilepeak Semiconductor Co Ltd filed Critical Shanghai Mobilepeak Semiconductor Co Ltd
Priority to CN2010101335663A priority Critical patent/CN102201829B/zh
Publication of CN102201829A publication Critical patent/CN102201829A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102201829B publication Critical patent/CN102201829B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Telephone Function (AREA)

Abstract

本发明涉及一种数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构，其中包括处理器模块、数据访问模块、数据存储空间模块、数据输入输出模块、计时器模块，处理器模块、数据访问模块、数据存储空间模块、数据输入输出模块和计时器模块均通过内部总线模块交互连接。本发明还涉及一种基于该电路结构实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法。采用该种数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构及方法，占用了较少的系统资源，利用处理器的空闲时间完成处理过程，工作性能稳定可靠，适用范围广泛，节约了大量的研发成本和研发时间，拓宽了现有数字基带芯片对SIM/USIM卡数据的解析方案，在数字通信应用领域有着广阔的应用前景。

Description

数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构及方法
技术领域
本发明涉及集成电路芯片领域，特别涉及数字基带通信芯片技术领域，具体是指一种数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构及方法。
背景技术
无论是2G时代的GSM系统还是3G时代的WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA系统，数字移动用户在“入网”时会得到一张SIM卡(SubscriberIdentityModule)或USIM卡(UMTSSubscriber Identity Module)。
SIM卡是GSM(Global System for Mobile communication)数字移动通信系统中的重要部份。SIM卡是一种符合ISO标准的微型智能卡(Smart Card，俗称IC卡)，IC卡内部装有微机集成电路，能够实现计算和安全存储信息。与SIM卡类似，USIM(UMTS SubscriberIdentity Module即UMTS客户识别模组)卡是应3G时代的要求而产生，结构与SIM卡完全相同，但容量更大，功能更丰富。下文所述的SIM卡，包括SIM及USIM卡两种。
SIM卡的内部硬件与普通的IC卡类似，其内部有5个模块，每个模块都对应一个功能：微处理器CPU、程序存储器ROM、工作存储器RAM、数据存储器EEPROM和串行通信单元等部件，组成一个完整的单片计算机。这5个模块被胶封在SIM卡铜制接口后与普通IC卡封装方式相同。
SIM卡通过六根管脚与外部相连：
(1)数据线SIM_IO：进行数据传输；
(2)复位线SIM_RST：对SIM卡进行复位操作。
(3)时钟SIM_CLK：为SIM卡提供时钟信号。
(4)编程电压VPP。
(5)电源VCC和地GND。
众所周知，手机或数据卡等移动终端设备由RF射频芯片、数字基带芯片与SIM卡三部分组成。
RF射频芯片负责从基站接收模拟射频信号转换成数字基带信号，或将数字基带芯片的数字信号转换成模拟射频信号并发射给基站。
数字基带芯片对RF射频芯片传来的信号进行计算处理，同时控制移动终端的各种外围串口外设、音频、视频多媒体等扩展功能。
SIM卡中保存了短信、电话簿等用户个人信息，以及移动运营商的加密认证信息。当移动终端需要进入运营商网络时，数字基带芯片从SIM卡中读出运营商的加密认证信息，通过RF模拟射频芯片发送给移动运营商的基站认证；同时，基站发送相应的网络信息给移动终端，终端内的射频芯片接收到后转换成数字信号并传给数字基带芯片，基带芯片将信息数据保存至SIM卡内。
所以，在移动终端工作时SIM卡需要和数字基带芯片频繁交互。通常在数字基带芯片内，均使用专用的SIM卡控制器处理与SIM卡的交互工作。该模块负责通过SIM_CLK供给SIM卡时钟，通过SIM_IO与SIM卡进行数据交互、解析SIM卡数据。通常进行数据交互时，先由控制器发起命令，根据具体命令，SIM卡会返回相应的响应。如图3所示：SIM_IO数据线上的数据从低位(LSB)到高位(MSB)依次排列，一个完整数据字节包括：1位低电平起始位，8位数据位，1位偶校验位；在空闲状态，SIM_CLK及SIM_IO默认为高电平，低电平有效。数据交互模式为半双工模式，即同一时刻只能进行单向数据传输(卡控制器同一时刻只能收、或者发数据)。
当SIM卡与SIM卡控制器进行数据交互时，SIM卡通过SIM_IO信号线将1位低电平+8位数据位+1位偶校验位依次发送给卡控制器，卡控制器负责将收到的串行数据进行解析，将串行数据转换成处理器可以识别的并行数据，并存入存储空间内等待处理。由此可知，SIM卡控制器在与SIM卡进行数据交互时承担着重要作用，SIM卡侧的数据一般都需要SIM卡控制器进行数据解析，才能被ARM等处理器识别。如此一来，SIM卡控制器模块就变得必不可少，在研发数字基带芯片时，通常有两种做法：投入人力物力研发专用的SIM卡控制器，或者可以直接购买现有的IP核来使用。但是上述两种做法不可避免地增加研发成本，拉长研发周期，增大研发失败的风险。
所以如何使用较少的人力、成本和时间，实现对SIM卡数据的正确解析就成了一个比较棘手的问题。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种巧妙利用现有SOC数字基带芯片内部功能、实现过程简单方便、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构及方法。
为了实现上述的目的，本发明的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构及方法如下：
该数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构，其主要特定是，所述的电路结构中包括：
处理器模块，读写存储空间模块及其它各模块的寄存器，控制各模块功能，并接收各模块产生的中断信号；
数据访问模块，将输入输出模块的状态寄存器内的数据搬运到数据存储空间模块中；
数据存储空间模块，保存数据，并供所述的处理器模块或数据访问模块进行数据读写访问；
数据输入输出模块，接收所述的处理器模块或数据访问模块的控制信号，通过时钟信号线为SIM/USIM卡提供时钟信号，并通过输入输出信号线向SIM/USIM卡发送指令数据，同时将该输入输出信号线上的电平信号存入所述的状态寄存器内；
计时器模块，接收所述的处理器模块的时间周期参数设置，并以该时间周期重复计时，计时完成通过中断信号通知所述的处理器模块或数据访问模块计时结束；
所述的处理器模块、数据访问模块、数据存储空间模块、数据输入输出模块和计时器模块均通过内部总线模块交互连接。
该数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构中的处理器模块为ARM处理器。
该数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构中的数据访问模块为DMA控制器。
该数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构中的数据输入输出模块为通用输入/输出单元。
该基于上述的电路结构实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)所述的数字基带通信芯片进行上电初始化处理；
(2)所述的处理器模块控制所述的数据输入输出模块与SIM/USIM卡进行数据交互通信，并将数据存入所述的数据输入输出模块的状态寄存器中；
(3)所述的计时器模块启动，并产生周期性中断通知所述的处理器模块和数据访问模块；
(4)所述的数据访问模块将所述的数据输入输出模块的状态寄存器中的数据存入所述的数据存储空间模块内；
(5)所述的处理器模块从数据存储空间模块中取出数据，并进行SIM/USIM卡响应数据的解析处理。
该实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法中的进行上电初始化处理，包括以下步骤：
(11)所述的处理器模块配置其它各个模块的控制寄存器参数，且各个模块进入工作状态；
(12)所述的处理器模块配置所述的数据输入输出模块的参数，且所述的数据输入输出模块通过所述的时钟信号线为SIM/USIM卡产生固定频率的时钟信号。
该实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法中的处理器模块控制所述的数据输入输出模块与SIM/USIM卡进行数据交互通信，包括以下步骤：
(21)所述的处理器模块设置所述的数据输入输出模块的控制寄存器；
(22)所述的数据输入输出模块通过所述的输入输出信号线向SIM/USIM卡发送指令数据；
(23)所述的SIM/USIM卡接收到指令数据并通过所述的输入输出信号线返回响应数据；
(24)所述的数据输入输出模块将该响应数据存入内部状态寄存器中。
该实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法中的计时器模块启动并产生周期性中断通知所述的处理器模块和数据访问模块，包括以下步骤：
(31)所述的处理器模块设置计时器参数，将计时器周期设置为SIM/USIM卡的一位数据周期的1/4～1/5之间；
(32)所述的计时器模块根据该计时器周期产生相应的计时中断，并通知所述的处理器模块和数据访问模块。
该实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法中的将数据输入输出模块的状态寄存器中的数据存入数据存储空间模块内，包括以下步骤：
(41)所述的数据访问模块数据接收所述的计时器模块的计时中断，读取所述的数据输入输出模块的状态寄存器中的SIM/USIM卡响应数据；
(42)将所述的响应数据转换成相应的采样数据存入所述的数据存储空间模块内，且每位采样数据占用所述的数据存储空间模块中一个字宽中的一位。
该实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法中的进行SIM/USIM卡响应数据的解析处理，包括以下步骤：
(51)所述的处理器模块依次从所述的数据存储空间模块中取出连续的四个字宽的存储数据，并将该四个字宽的存储数据中所存储的采样数据取出组成四位二进制数；
(52)按照以下规则将所述的四位二进制数转为二进制的SIM/USIM卡有效数据：
0，0，0，0→0；
0，0，0，1→0；
0，0，1，0→0；
0，0，1，1→1；
0，1，0，0→0；
0，1，0，1→1；
0，1，1，0→1；
0，1，1，1→1；
1，0，0，0→0；
1，0，0，1→0；
1，0，1，0→0；
1，0，1，1→1；
1，1，0，0→0；
1，1，0，1→1；
1，1，1，0→1；
1，1，1，1→1；
(53)判断该二进制的SIM/USIM卡有效数据是否为“0”；
(54)如果否，则重复上述步骤(51)；
(55)如果是，则所述的处理器模块继续从所述的数据存储空间模块中取出9组连续的四个字宽的存储数据，并将各组四个字宽的存储数据中所存储的采样数据取出分别组成9个四位二进制数；
(56)按照以下规则将所述的9个四位二进制数转为9位二进制的SIM/USIM卡有效数据：
0，0，0，0→0；
0，0，0，1→0；
0，0，1，0→0；
0，0，1，1→1；
0，1，0，0→0；
0，1，0，1→1；
0，1，1，0→1；
0，1，1，1→1；
1，0，0，0→0；
1，0，0，1→0；
1，0，1，0→0；
1，0，1，1→1；
1，1，0，0→0；
1，1，0，1→1；
1，1，1，0→1；
1，1，1，1→1；
(57)将该9位二进制的SIM/USIM卡有效数据的最后一位丢弃，并将剩余的前8位二进制数据转换为16进制的SIM/USIM卡有效字节数据，完成SIM/USIM卡响应数据的解析处理。
该实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法中的一个字宽可以为32位。
采用了该发明的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构及方法，由于其中充分利用了片上系统(SOC，System On Chip)数字基带芯片的内部资源，而无需开发专用的SIM卡控制器模块，从而利用现有芯片内部资源就能解析出SIM卡数据；同时，由于在搬运数据过程中，大量使用了数据访问模块，所以处理器不会被频繁打断，占用了较少的系统资源，并利用处理器的空闲时间就可以完成以上处理过程，工作性能稳定可靠，适用范围广泛，节约了大量的研发成本和研发时间，而且拓宽了现有数字基带芯片对SIM/USIM卡数据的解析方案，在数字通信应用领域有着广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构示意图。
图2为本发明的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的方法的整体流程图。
图3为本发明的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的方法中SIM/USIM卡的数据波形示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，该数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构，其中包括：
(1)处理器模块，读写存储空间模块及其它各模块的寄存器，控制各模块功能，并接收各模块产生的中断信号；所述的处理器模块为ARM处理器；
(2)数据访问模块，将输入输出模块的状态寄存器内的数据搬运到数据存储空间模块中；所述的的数据访问模块为DMA控制器；
(3)数据存储空间模块，保存数据，并供所述的处理器模块或数据访问模块进行数据读写访问；
(4)数据输入输出模块，接收所述的处理器模块或数据访问模块的控制信号，通过时钟信号线为SIM/USIM卡提供时钟信号，并通过输入输出信号线向SIM/USIM卡发送指令数据，同时将该输入输出信号线上的电平信号存入所述的状态寄存器内；所述的数据输入输出模块为通用输入/输出单元(GPIO)。
(5)计时器模块，接收所述的处理器模块的时间周期参数设置，并以该时间周期重复计时，计时完成通过中断信号通知所述的处理器模块或数据访问模块计时结束；
其中，所述的处理器模块、数据访问模块、数据存储空间模块、数据输入输出模块和计时器模块均通过内部总线模块交互连接。
在实际使用当中，本发明所涉及的SOC芯片内部模块如图1所示，具体如下：
(1)处理器模块
本发明所述处理器可以为ARM等任意处理器。在本发明中，处理器作为内部总线的主控模块，可以读写各模块寄存器及存储空间，控制各模块功能，各模块可以通过各自的中断信号通知处理器模块。同时，处理器还可以进行各种数据运算，进行各种逻辑判断等功能。
(2)数据访问模块
本发明所述数据访问模块可以为DMA(direct memory access存储器直接存取)控制器或具有相同功能的模块，与处理器模块相同，均可作为内部总线的主控模块，读写各模块寄存器及存储空间。数据访问模块的主要功能是搬运数据，即将某一地址空间内的数据功能搬运至另一地址空间，执行搬运操作十分迅速。缺点是不能同处理器一样执行逻辑判断等操作。
本方案的数据访问模块主要功能是将输入输出模块状态寄存器内的数据搬运到数据存储空间内。
(3)数据存储空间模块
本发明中，该模块主要功能是保存数据。作为内部总线的受控模块，供处理器或数据访问模块进行数据读写访问。
(4)数据输入输出模块
本发明中，该模块可通过外部管脚输入输出电平信号。作为内部总线的受控模块，处理器或数据访问模块均可控制该模块，对该模块寄存器进行读写控制，输入输出模块根据控制寄存器配置向外发送规则可控的电平信号，同时将外部管脚的电平信号存入状态寄存器内。在本发明中，数据输入输出模块可以为GPIO(General Purpose I/O通用输入/输出)，并通过SIM CLK信号为SIM卡提供时钟信号，通过SIM IO信号向SIM卡发送指令数据，同时将SIM IO上的电平信号存入状态寄存器内。
(5)计时器模块
本发明中，该模块起到计时功能。处理器设置计时器模块周期参数，计时器以该时间周期重复计时，每次计时完成通过中断信号通知处理器或直接访问模块计时结束，处理器或数据访问模块可进行后续处理。
(6)内部总线模块：
本发明中，该模块负责连接芯片内部各个模块。内部总线连接的模块分为两种：主控模块和受控模块。主控模块可读写各受控模块寄存器，控制受控模块功能，受控模块被动接受主控模块访问，在主控模块控制下执行特定功能，并通过中断信号通知主控模块器自身的工作状态。本发明中的主控模块为处理器模块和数据访问模块，受控模块为数据存储空间、数据输入输出模块、计时器模块、内部总线模块。
再请参阅图2和图3所示，该基于上述的电路结构实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法，其中包括以下步骤：
(1)所述的数字基带通信芯片进行上电初始化处理，包括以下步骤：
(a)所述的处理器模块配置其它各个模块的控制寄存器参数，且各个模块进入工作状态；
(b)所述的处理器模块配置所述的数据输入输出模块的参数，且所述的数据输入输出模块通过所述的时钟信号线为SIM/USIM卡产生固定频率的时钟信号；
(2)所述的处理器模块控制所述的数据输入输出模块与SIM/USIM卡进行数据交互通信，并将数据存入所述的数据输入输出模块的状态寄存器中，包括以下步骤：
(a)所述的处理器模块设置所述的数据输入输出模块的控制寄存器；
(b)所述的数据输入输出模块通过所述的输入输出信号线向SIM/USIM卡发送指令数据；
(c)所述的SIM/USIM卡接收到指令数据并通过所述的输入输出信号线返回响应数据；
(d)所述的数据输入输出模块将该响应数据存入内部状态寄存器中；
(3)所述的计时器模块启动，并产生周期性中断通知所述的处理器模块和数据访问模块，包括以下步骤：
(a)所述的处理器模块设置计时器参数，将计时器周期设置为SIM/USIM卡的一位数据周期的1/4～1/5之间；
(b)所述的计时器模块根据该计时器周期产生相应的计时中断，并通知所述的处理器模块和数据访问模块；
(4)所述的数据访问模块将所述的数据输入输出模块的状态寄存器中的数据存入所述的数据存储空间模块内，包括以下步骤：
(a)所述的数据访问模块数据接收所述的计时器模块的计时中断，读取所述的数据输入输出模块的状态寄存器中的SIM/USIM卡响应数据；
(b)将所述的响应数据转换成相应的采样数据存入所述的数据存储空间模块内，且每位采样数据占用所述的数据存储空间模块中一个字宽中的一位；
(5)所述的处理器模块从数据存储空间模块中取出数据，并进行SIM/USIM卡响应数据的解析处理，包括以下步骤：
(a)所述的处理器模块依次从所述的数据存储空间模块中取出连续的四个字宽的存储数据，并将该四个字宽的存储数据中所存储的采样数据取出组成四位二进制数；
(b)按照以下规则将所述的四位二进制数转为二进制的SIM/USIM卡有效数据：
0，0，0，0→0；
0，0，0，1→0；
0，0，1，0→0；
0，0，1，1→1；
0，1，0，0→0；
0，1，0，1→1；
0，1，1，0→1；
0，1，1，1→1；
1，0，0，0→0；
1，0，0，1→0；
1，0，1，0→0；
1，0，1，1→1；
1，1，0，0→0；
1，1，0，1→1；
1，1，1，0→1；
1，1，1，1→1；
(c)判断该二进制的SIM/USIM卡有效数据是否为“0”；
(d)如果否，则重复上述步骤(a)；
(e)如果是，则所述的处理器模块继续从所述的数据存储空间模块中取出9组连续的四个字宽的存储数据，并将各组四个字宽的存储数据中所存储的采样数据取出分别组成9个四位二进制数；
(f)按照以下规则将所述的9个四位二进制数转为9位二进制的SIM/USIM卡有效数据：
0，0，0，0→0；
0，0，0，1→0；
0，0，1，0→0；
0，0，1，1→1；
0，1，0，0→0；
0，1，0，1→1；
0，1，1，0→1；
0，1，1，1→1；
1，0，0，0→0；
1，0，0，1→0；
1，0，1，0→0；
1，0，1，1→1；
1，1，0，0→0；
1，1，0，1→1；
1，1，1，0→1；
1，1，1，1→1；
(g)将该9位二进制的SIM/USIM卡有效数据的最后一位丢弃，并将剩余的前8位二进制数据转换为16进制的SIM/USIM卡有效字节数据，完成SIM/USIM卡响应数据的解析处理。
其中，所述一个字宽可以为32位。
在实际使用当中，本发明的利用上述SOC芯片结构的实现方案，实现步骤大致如下：
(1)芯片上电，数据输入输出模块通过时钟信号SIM_CLK为SIM卡产生时钟信号。
(2)ARM处理器控制数据输入输出模块，通过数据信号SIM_IO向SIM卡发送指令数据。SIM卡接收到指令数据后，通过数据信号SIM_IO返回响应数据，数据输入输出模块将该数据存入状态寄存器内。
(3)计时器模块启动，产生周期性中断，不断启动数据访问模块
(4)数据访问模块将数据输入输出模块的状态寄存器内数据存入数据存储模块内，等待处理器处理。
(5)处理器从数据存储模块中取出数据，通过本发明的数据解析算法，解析出可识别的SIM卡响应指令。
其中，除了上所述本方案芯片内部各模块功能与连接结构，本发明的另一个特色在于实施方法步骤与数据的解析算法，下面进行详细说明：
第一步：芯片初始化。
芯片上电，处理器配置各模块控制寄存器参数，各模块进入工作状态。处理器配置数据输入输出模块参数，数据输入输出模块通过SIM_CLK管脚为SIM卡产生固定频率时钟信号。
第二步：数据输入输出模块与SIM卡进行通讯。
处理器设置数据输入输出模块寄存器，启动输入输出模块通过数据信号SIM_IO向SIM卡发送指令数据。SIM卡接收到指令数据后，通过数据信号SIM_IO返回响应数据，输入输出模块将该数据存入状态寄存器的某一位内。
第三步：启动计时器。
处理器设置计时器参数，将计时器周期设置为SIM卡一位数据周期的1/4至1/5之间，这样计时器就会在SIM卡一位数据周期内产生4次计时中断，通知处理器和数据访问模块。
第四步：数据访问模块搬运数据。
数据访问模块接收到计时器中断后，将输入输出模块内的状态寄存器内的SIM卡响应数据存入存储空间内，在SIM卡一位数据周期内执行四次，这样SIM卡的每1位有效数据就被转换成4位采样数据，而一位采样数据占用一个位宽的存储空间中的一位，譬如存储空间位宽为32位，那么1位采样数据只占用每32位中的一位，其它31位为无效冗余数据，每1位SIM卡响应数据就转换成4×32位的存储数据。
第五步：处理器解析SIM卡数据
处理器从存储空间取出数据访问模块存入的SIM卡数据，通过本方案的SIM卡数据解析算法，解析出SIM卡响应数据。
以上实施步骤中的第五步最为精妙，下面对该解析算法进行详细说明：
根据上文所述，SIM卡的一个完整数据字节包括1位低电平起始位、8位数据位、1位偶校验位，SIM_IO信号线没有数据时保持高电平状态，当有第一个有效数据时将SIM_IO拉为低。低电平在存储空间内显示为0，高电平显示为1，所以处理器首先在存储空间内搜寻为显示为0的数据，0之前所有显示为1的数据为SIM_IO信号上的空闲高电平信号，丢弃掉这些无效数据。
SIM卡的1位有效数据会转换成4×32位的存储数据。SIM卡的一个完整有效字节有10位(1位低电平起始位、8位数据位、1位偶校验位)就会占用10×4×32位的存储空间。处理器在存储空间内搜寻到0数据之后，截取10×4×32位存储数据。
在每32位存储数据内，只有1位为SIM卡的有效采样数据，其他31位为无效冗余数据(在本方案中，我们约定1位有效采样数据占用32位存储空间的最低位)，这样4×32位存储数据内就有4位SIM卡有效采样数据，每4位采样数据组成1位SIM卡有效数据。
先将16进制10×4×32存储数据转换为二进制采样数据：
0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0→0，0，0，0
0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1→1，1，1，1
0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0→0，0，0，0
0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1→1，1，1，1
0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0→0，0，0，0
0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1→1，1，1，1
0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0→0，0，0，0
0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1→1，1，1，1
0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0，0Xxxxxxxx0→0，0，0，0
0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1，0Xxxxxxxx1→1，1，1，1
然后将解析出的采样数据转换成SIM卡有效数据：
0，0，0，0→0
1，1，1，1→1
0，0，0，0→0
1，1，1，1→1
0，0，0，0→0
1，1，1，1→1
0，0，0，0→0
1，1，1，1→1
0，0，0，0→0
1，1，1，1→1
这样，就得到了一个字节的SIM卡有效数据：0101010101。根据SIM卡数据格式，第一位为低电平起始位，最后一位为偶校验位，中间8位为有效数据，所以解析得到第一个SIM卡有效字节为0xAA。
根据以上算法，就可以轻松解析出后续的SIM卡响应数据。
采用了上述的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构及方法，由于其中充分利用了片上系统(SOC，System On Chip)数字基带芯片的内部资源，而无需开发专用的SIM卡控制器模块，从而利用现有芯片内部资源就能解析出SIM卡数据；同时，由于在搬运数据过程中，大量使用了数据访问模块，所以处理器不会被频繁打断，占用了较少的系统资源，并利用处理器的空闲时间就可以完成以上处理过程，工作性能稳定可靠，适用范围广泛，节约了大量的研发成本和研发时间，而且拓宽了现有数字基带芯片对SIM/USIM卡数据的解析方案，在数字通信应用领域有着广阔的应用前景。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (11)

1.一种数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构，其特征在于，所述的电路结构中包括：
处理器模块，读写存储空间模块及其它各模块的寄存器，控制各模块功能，并接收各模块产生的中断信号；
数据访问模块，将输入输出模块的状态寄存器内的数据搬运到数据存储空间模块中；
数据存储空间模块，保存数据，并供所述的处理器模块或数据访问模块进行数据读写访问；
数据输入输出模块，接收所述的处理器模块或数据访问模块的控制信号，通过时钟信号线为SIM/USIM卡提供时钟信号，并通过输入输出信号线向SIM/USIM卡发送指令数据，同时将该输入输出信号线上的电平信号存入所述的状态寄存器内；
计时器模块，接收所述的处理器模块的时间周期参数设置，并以该时间周期重复计时，计时完成通过中断信号通知所述的处理器模块或数据访问模块计时结束；
所述的处理器模块、数据访问模块、数据存储空间模块、数据输入输出模块和计时器模块均通过内部总线模块交互连接。
2.根据权利要求1所述的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构，其特征在于，所述的处理器模块为ARM处理器。
3.根据权利要求1所述的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构，其特征在于，所述的数据访问模块为DMA控制器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数字基带通信芯片中实现SIM/USIM卡数据解析的电路结构，其特征在于，所述的数据输入输出模块为通用输入/输出单元。
5.一种基于权利要求1所述的电路结构实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)所述的数字基带通信芯片进行上电初始化处理；
(2)所述的处理器模块控制所述的数据输入输出模块与SIM/USIM卡进行数据交互通信，并将数据存入所述的数据输入输出模块的状态寄存器中；
(3)所述的计时器模块启动，并产生周期性中断通知所述的处理器模块和数据访问模块；
(4)所述的数据访问模块将所述的数据输入输出模块的状态寄存器中的数据存入所述的数据存储空间模块内；
(5)所述的处理器模块从数据存储空间模块中取出数据，并进行SIM/USIM卡响应数据的解析处理。
6.根据权利要求5所述的实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法，其特征在于，所述的进行上电初始化处理，包括以下步骤：
(11)所述的处理器模块配置其它各个模块的控制寄存器参数，且各个模块进入工作状态；
(12)所述的处理器模块配置所述的数据输入输出模块的参数，且所述的数据输入输出模块通过所述的时钟信号线为SIM/USIM卡产生固定频率的时钟信号。
7.根据权利要求5所述的实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法，其特征在于，所述的处理器模块控制所述的数据输入输出模块与SIM/USIM卡进行数据交互通信，包括以下步骤：
(21)所述的处理器模块设置所述的数据输入输出模块的控制寄存器；
(22)所述的数据输入输出模块通过所述的输入输出信号线向SIM/USIM卡发送指令数据；
(23)所述的SIM/USIM卡接收到指令数据并通过所述的输入输出信号线返回响应数据；
(24)所述的数据输入输出模块将该响应数据存入内部状态寄存器中。
8.根据权利要求5所述的实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法，其特征在于，所述的计时器模块启动并产生周期性中断通知所述的处理器模块和数据访问模块，包括以下步骤：
(31)所述的处理器模块设置计时器参数，将计时器周期设置为SIM/USIM卡的一位数据周期的1/4～1/5之间；
(32)所述的计时器模块根据该计时器周期产生相应的计时中断，并通知所述的处理器模块和数据访问模块。
9.根据权利要求8所述的实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法，其特征在于，所述的将数据输入输出模块的状态寄存器中的数据存入数据存储空间模块内，包括以下步骤：
(41)所述的数据访问模块数据接收所述的计时器模块的计时中断，读取所述的数据输入输出模块的状态寄存器中的SIM/USIM卡响应数据；
(42)将所述的响应数据转换成相应的采样数据存入所述的数据存储空间模块内，且每位采样数据占用所述的数据存储空间模块中一个字宽中的一位。
10.根据权利要求9所述的实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法，其特征在于，所述的进行SIM/USIM卡响应数据的解析处理，包括以下步骤：
(51)所述的处理器模块依次从所述的数据存储空间模块中取出连续的四个字宽的存储数据，并将该四个字宽的存储数据中所存储的采样数据取出组成四位二进制数；
(52)按照以下规则将所述的四位二进制数转为二进制的SIM/USIM卡有效数据：
0，0，0，0→0；
0，0，0，1→0；
0，0，1，0→0；
0，0，1，1→1；
0，1，0，0→0；
0，1，0，1→1；
0，1，1，0→1；
0，1，1，1→1；
1，0，0，0→0；
1，0，0，1→0；
1，0，1，0→0；
1，0，1，1→1；
1，1，0，0→0；
1，1，0，1→1；
1，1，1，0→1；
1，1，1，1→1；
(53)判断该二进制的SIM/USIM卡有效数据是否为“0”；
(54)如果否，则重复上述步骤(51)；
(55)如果是，则所述的处理器模块继续从所述的数据存储空间模块中取出9组连续的四个字宽的存储数据，并将各组四个字宽的存储数据中所存储的采样数据取出分别组成9个四位二进制数；
(56)按照以下规则将所述的9个四位二进制数转为9位二进制的SIM/USIM卡有效数据：
0，0，0，0→0；
0，0，0，1→0；
0，0，1，0→0；
0，0，1，1→1；
0，1，0，0→0；
0，1，0，1→1；
0，1，1，0→1；
0，1，1，1→1；
1，0，0，0→0；
1，0，0，1→0；
1，0，1，0→0；
1，0，1，1→1；
1，1，0，0→0；
1，1，0，1→1；
1，1，1，0→1；
1，1，1，1→1；
(57)将该9位二进制的SIM/USIM卡有效数据的最后一位丢弃，并将剩余的前8位二进制数据转换为16进制的SIM/USIM卡有效字节数据，完成SIM/USIM卡响应数据的解析处理。
11.根据权利要求10所述的实现数字基带通信芯片中SIM/USIM卡数据解析的方法，其特征在于，所述的一个字宽为32位。
CN2010101335663A 2010-03-26 2010-03-26 数字基带通信芯片中实现sim/usim卡数据解析的电路结构及方法 Active CN102201829B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101335663A CN102201829B (zh) 2010-03-26 2010-03-26 数字基带通信芯片中实现sim/usim卡数据解析的电路结构及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101335663A CN102201829B (zh) 2010-03-26 2010-03-26 数字基带通信芯片中实现sim/usim卡数据解析的电路结构及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102201829A true CN102201829A (zh) 2011-09-28
CN102201829B CN102201829B (zh) 2013-11-27

Family

ID=44662251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101335663A Active CN102201829B (zh) 2010-03-26 2010-03-26 数字基带通信芯片中实现sim/usim卡数据解析的电路结构及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102201829B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105873021A (zh) * 2015-01-22 2016-08-17 中国移动通信集团公司 一种为sim卡提供可靠时间源的方法、装置和终端
CN108012256A (zh) * 2016-10-28 2018-05-08 中移（杭州）信息技术有限公司 一种虚拟通用用户识别模块的通信方法及装置
CN111680001A (zh) * 2020-06-13 2020-09-18 孙骏 系统级芯片中的一种信号输出控制电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1770132A (zh) * 2004-10-26 2006-05-10 大唐移动通信设备有限公司 处理器与用户识别卡之间的连接装置
CN1928779A (zh) * 2005-09-05 2007-03-14 中兴通讯股份有限公司 一种用于sim卡和usim卡的接口装置
CN101594393A (zh) * 2008-05-30 2009-12-02 上海摩波彼克半导体有限公司 集成电路芯片中多合一数据通信接口的收发器结构及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1770132A (zh) * 2004-10-26 2006-05-10 大唐移动通信设备有限公司 处理器与用户识别卡之间的连接装置
CN1928779A (zh) * 2005-09-05 2007-03-14 中兴通讯股份有限公司 一种用于sim卡和usim卡的接口装置
CN101594393A (zh) * 2008-05-30 2009-12-02 上海摩波彼克半导体有限公司 集成电路芯片中多合一数据通信接口的收发器结构及方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105873021A (zh) * 2015-01-22 2016-08-17 中国移动通信集团公司 一种为sim卡提供可靠时间源的方法、装置和终端
CN108012256A (zh) * 2016-10-28 2018-05-08 中移（杭州）信息技术有限公司 一种虚拟通用用户识别模块的通信方法及装置
CN108012256B (zh) * 2016-10-28 2021-07-30 中移（杭州）信息技术有限公司 一种虚拟通用用户识别模块的通信方法及装置
CN111680001A (zh) * 2020-06-13 2020-09-18 孙骏 系统级芯片中的一种信号输出控制电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN102201829B (zh) 2013-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6779059B2 (en) Reconfigurable flash media reader system
CN101034431B (zh) Icc上的协议选择的方法和设备
US7572152B2 (en) Memory interface card with SIM functions
EP2437200A2 (en) Method and apparatus for detecting insertion of SIM card in a portable terminal
CN102890766A (zh) 无线通信用户系统
JP2006314767A (ja) 指紋情報読取用の手持装置
CN102546107B (zh) 接触式卡片与读卡设备间的数据传输方法、系统和转接卡
CN102201829B (zh) 数字基带通信芯片中实现sim/usim卡数据解析的电路结构及方法
CN101800987A (zh) 一种智能卡鉴权装置及方法
CN103268262A (zh) 一种多基带访问单用户识别卡的方法以及一种处理器
CN104850516A (zh) 一种ddr变频设计方法和装置
CN106339348B (zh) 基于移动终端接口扩展的数据传输方法和装置
CN202102425U (zh) 一种接口转换装置
CN101561894B (zh) 智能卡及确定第二控制器通信速率的方法
CN111931883B (zh) 一种可以进行云端读写ic卡系统及其方法
CN116566762B (zh) 一种基于Modbus-RTU协议的级联设备及其使用方法
US7377432B2 (en) Interface converting apparatus
CN101908028B (zh) 一种通过标准sd存储接口实现io扩展的方法及系统
CN102549605B (zh) 用于互连智能卡芯片的电子电路
CN115599311B (zh) 极性反转方法及装置、存储介质、电子装置
CN100385428C (zh) Ic卡控制器以及ic卡控制方法
CN221650931U (zh) 一种车载安全芯片电路
Balamurugan et al. Secured smart ATM transaction
CN217363105U (zh) 一种can数据透传装置
CN216017177U (zh) 一种无线通信拓扑电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170613

Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288

Patentee after: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Address before: 201204, building 1, building 180, Zhang Heng Road, Pudong New Area, Shanghai, 4F

Patentee before: Shanghai Mobilepeak Semiconductor Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180409

Address after: The 300456 Tianjin FTA test area (Dongjiang Bonded Port) No. 6865 North Road, 1-1-1802-7 financial and trade center of Asia

Patentee after: Xinji Lease (Tianjin) Co.,Ltd.

Address before: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288

Patentee before: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20110928

Assignee: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Assignor: Xinji Lease (Tianjin) Co.,Ltd.

Contract record no.: 2018990000196

Denomination of invention: Circuit structure and method for data analysis of SIM/USIM card in digital baseband communication chip

Granted publication date: 20131127

License type: Exclusive License

Record date: 20180801

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221013

Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288

Patentee after: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Address before: 300456 1-1-1802-7, north area of financial and Trade Center, No. 6865, Asia Road, Tianjin pilot free trade zone (Dongjiang Bonded Port Area)

Patentee before: Xinji Lease (Tianjin) Co.,Ltd.