CN103094793A - 电子设备的智能卡连接电路以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电子设备的智能卡连接电路以及电子设备，属于电子信息技术领域。解决了现有技术中SIM卡很容易在脱离卡座时被烧坏的技术问题。该智能卡连接电路，包括卡座、行程开关和切换单元；卡座上的电源线引脚和各个信号线引脚连接至切换单元的输入端的各个相应接口；行程开关的触点位于卡座中，行程开关的输出端与切换单元的控制端相连；当卡座中的预设位置上的智能卡离开该预设位置时，智能卡离开行程开关的触点，行程开关控制切换单元切换至第二输出端，卡座上的各个信号线引脚先通过切换单元接地，卡座上的电源线引脚后通过切换单元接地。本发明应用于手机、平板电脑等电子设备。

Description

电子设备的智能卡连接电路以及电子设备

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，具体涉及一种电子设备的智能卡连接电路以及设有该智能卡连接电路的电子设备。

背景技术

随着电子技术的不断发展，手机、平板电脑等电子设备已经成为人们日常生活中常见的通信工具。以手机为例，客户识别模块（Subscriber Identity Module，SIM）卡是手机中的重要部件，安装于手机内的卡座中。SIM卡上设有用于连接电源线、地线、各个信号线的触片，SIM卡安装在卡座上时，这些触片就会与卡座上相应的引脚电连接，并通过卡座进一步连接至手机的调制解调器（MODEM）。

SIM卡中各个触片正常的下电顺序是，各个信号线先下电，电源线后下电。但是，在用户使用过程中，可能会在手机未关机的情况下插拔SIM卡；或者在手机意外跌落时使SIM卡脱离卡座，很容易使SIM卡没有按照正常顺序下电，导致SIM卡被烧坏。另外，在手机的研发过程中，特别是在手机跌落实验的过程中，也会使SIM卡脱离卡座，导致SIM卡被烧坏。因此，现有技术中存在SIM卡很容易在脱离卡座时被烧坏的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种电子设备的智能卡连接电路以及设有该智能卡连接电路的电子设备，解决了现有技术中SIM卡很容易在脱离卡座时被烧坏的技术问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种电子设备的智能卡连接电路，包括卡座、行程开关和切换单元；

所述卡座上的电源线引脚和各个信号线引脚连接至所述切换单元的输入端的各个相应接口；

所述行程开关的触点位于所述卡座中，所述行程开关的输出端与所述切换单元的控制端相连；

当所述卡座中的预设位置上的智能卡离开该预设位置时，所述智能卡离开所述行程开关的触点，所述行程开关控制所述切换单元切换至第二输出端，所述卡座上的各个信号线引脚先通过所述切换单元接地，所述卡座上的电源线引脚后通过所述切换单元接地。

在第一种可能的实现方式中，当所述卡座中的预设位置上有智能卡时，所述智能卡触动所述行程开关的触点，所述行程开关控制所述切换单元切换至第一输出端，所述卡座上的电源线引脚和各个信号线引脚通过所述切换单元连接至所述电子设备的调制解调器（MODEM）。

结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在所述第二输出端，所述卡座上的各个信号线引脚与地线之间串联有第一电阻，所述卡座上的电源线引脚与地线之间串联有第二电阻，且所述第一电阻的阻值小于所述第二电阻。

结合第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述行程开关的输出端还与所述调制解调器的GPIO接口相连。

结合第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述行程开关的输出端还与所述电子设备的应用处理器的GPIO接口相连。

结合第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述行程开关的输出端通过反相器与所述调制解调器的GPIO接口及所述应用处理器的GPIO接口相连。

结合第一种至第五种任意一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，在所述行程开关中，所述输出端通过上拉电阻连接至高电平，所述输出端还通过所述触点接地；

所述触点断开时，所述行程开关输出高电平；

所述触点闭合时，所述行程开关输出低电平。

结合第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述行程开关的输出端连接有滤波单元。

结合第一种至第七种任意一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述切换单元为逻辑电路，所述卡座上的各个引脚连接至所述切换单元的输入端的各个相应引脚。

结合第一种至第八种任意一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述智能卡为客户识别模块（Subscriber Identity Module，SIM）卡。

另一方面，本发明还提供了一种电子设备，其中包括上述任意一种实现方式所述的智能卡连接电路。

在第一种可能的实现方式中，所述电子设备为移动电话或平板电脑（pad）。

与现有技术相比，本发明所提供的上述技术方案具有如下优点：在正常情况下，智能卡位于卡座的预设位置上，触动行程开关的触点，行程开关控制切换单元切换至第一输出端，智能卡上的各个触片通过卡座上相应的引脚以及切换单元连接至MODEM。

当智能卡在电子设备未关机的情况下被拔出卡座，或者因为跌落等各种原因使智能卡脱离卡座时，智能卡会先离开卡座中的预设位置，而智能卡的各个触片还与卡座上相应的引脚保持着电连接。此时，行程开关的触点已经回到原位，行程开关控制切换单元切换至第二输出端，智能卡上的各个信号线的触片会先通过卡座以及切换单元接地，然后智能卡上的电源线的触片才通过卡座以及切换单元接地。这样就能够使智能卡的各个触片按照正常的顺序下电，从而避免了智能卡在脱离卡座时被烧坏，解决了现有技术中SIM卡很容易在脱离卡座时被烧坏的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1所提供的智能卡连接电路的示意图；

图2为本发明的实施例2所提供的智能卡连接电路的示意图；

图3为本发明的实施例2所提供的智能卡连接电路的另一示意图；

图4为本发明的实施例3所提供的电子设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例所提供的电子设备的智能卡连接电路可应用于手机、平板电脑（pad）等电子设备中，本实施例以手机中的SIM卡为例进行说明。该SIM卡连接电路包括卡座、行程开关和切换单元。切换单元相当于四个同步的单刀双掷开关，右侧为输入端，左侧为两个输出端，其中第一输出端为手机的调制解调器（MODEM），第二输出端为接地端。

卡座上的电源线引脚VSIM和各个信号线引脚（包括复位信号线引脚RST、时钟信号线引脚CLK、数据线引脚DAT）连接至切换单元的输入端的各个相应接口；行程开关的触点位于卡座中，行程开关的输出端与切换单元的控制端SEL相连。

当卡座中的预设位置上有SIM卡时，SIM卡触动行程开关的触点，行程开关控制切换单元切换至第一输出端1VSIM、1RST、1CLK、1DAT，卡座上的电源线引脚和各个信号线引脚通过切换单元连接至手机的MODEM。

当卡座中的预设位置上的SIM卡离开该预设位置时，SIM卡离开行程开关的触点，使行程开关的触点回到原位，行程开关控制切换单元切换至第二输出端2VSIM、2RST、2CLK、2DAT，卡座上的各个信号线引脚先通过切换单元接地，卡座上的电源线引脚后通过切换单元接地。

在正常情况下，SIM卡位于卡座的预设位置上，触动行程开关的触点，行程开关控制切换单元切换至第一输出端，SIM卡上的各个触片通过卡座上相应的引脚以及切换单元连接至MODEM。

当SIM卡在手机未关机的情况下被拔出卡座，或者因为跌落等各种原因使SIM卡脱离卡座时，SIM卡会先离开卡座中的预设位置，而SIM卡的各个触片还与卡座上相应的引脚保持着电连接。此时，行程开关的触点已经回到原位，行程开关控制切换单元切换至第二输出端，SIM卡上的各个信号线的触片会先通过卡座以及切换单元接地，然后SIM卡上的电源线的触片才通过卡座以及切换单元接地。这样就能够使SIM卡的各个触片按照正常的顺序下电，从而避免了SIM卡在脱离卡座时被烧坏，解决了现有技术中SIM卡很容易在脱离卡座时被烧坏的技术问题。

应当说明的是，卡座中的预设位置可以设置成一定的范围，只要SIM卡处于这一范围之内能够触动行程开关的触点即可。这样可以使SIM卡具有一定的正常松动范围，不致于使行程开关的触点过于灵敏，而导致SIM卡稍有松动就下电。

本实施例中，切换单元为逻辑电路，卡座上的VSIM、RST、CLK、DAT引脚连接至切换单元的输入端的各个相应引脚。在切换单元的第二输出端，各个信号线引脚2RST、2CLK、2DAT与地线之间串联有第一电阻R1，电源线引脚2VSIM与地线之间串联有第二电阻R2，且R1的阻值小于R2，通常R1和R2的阻值可在1-10kΩ之间选取，且R2的阻值是R1的3至5倍。这样，当切换单元切换至第二输出端时，在切换单元内部相当于四个单刀双掷开关同时切换至第二输出端，而在第二输出端与地线之间，因为R1的阻值小于R2，所以能够实现各个信号线引脚2RST、2CLK、2DAT比电源线引脚2VSIM先接地，使SIM卡的各个触片按照正确的顺序下电。

在其他实施方式中，还可以将R1和R2换成电容、延时器等其他元器件，并调节至适当参数，以实现2RST、2CLK、2DAT比2VSIM先接地。还可以在切换单元中，将2RST、2CLK、2DAT与2VSIM的开关分别独立控制，以实现2RST、2CLK、2DAT先接地，2VSIM后接地。

应当说明的是，本发明实施例中的输入端、第一输出端和第二输出端均可双向传输信号，并不限定信号的特定传输方向。

实施例2：

如图2和图3所示，本实施例在实施例1的基础上，行程开关的输出端还与MODEM的通用输入/输出（General Purpose Input Output，GPIO）接口相连，使MODEM能够判断出SIM卡是否在位（卡座的预设位置）。

进一步，行程开关的输出端还与手机的应用处理器（application processor，AP）的GPIO接口相连，使AP能够判断出SIM卡是否在位。

另外，SIM卡上电的正确顺序是电源线VSIM先上电，各个信号线CLK、RST、DAT后上电。当SIM卡被安装到卡座上，处于预设位置时，SIM卡触动行程开关的触点，手机的AP可以通过GPIO接口检测到SIM卡已经在位，所以AP就可以控制SIM卡的电源线先上电，各个信号线后上电，使然后SIM卡开始正常工作。因此，本实施例中提供的智能卡连接电路不仅具有实施例1中的热拔卡，还能够实现热插卡，即本实施例中的智能卡连接电路能够实现SIM卡的热插拔，使SIM卡的插拔更为安全、方便、快捷。

如图3所示，本发明实施例中的行程开关中，输出端通过上拉电阻R连接至高电平，同时输出端还通过触点P接地。卡座的预定位置上没有SIM卡时，触点P的初始状态为闭合，行程开关的输出端接地，输出低电平；当SIM卡在位时，SIM卡触动触点P，使触点P断开，行程开关输出高电平。

作为一个优选方案，行程开关的输出端还连接有滤波单元，用于防止SIM卡插拔时，行程开关输出的信号抖动。本实施例中，滤波单元采用RC滤波器，由滤波电阻R0和滤波电容C0组成，在其他实施方式中也可以采用其他任意形式的滤波单元。

如图3所示，本实施例中的切换单元为FSA2567，FSA2567能够满足SIM卡通信速率的要求，并且输入端与输出端之间双向的信号都不失真。行程开关的输出端连接至FSA2567的选择引脚SEL（控制端），当SEL为高电平时，FSA2567的输入端与第一输出端相连；SEL为低电平时，FSA2567的输入端与第二输出端相连。

优选的，如图2所示，行程开关的输出端设有一个反相器，并通过该反相器与MODEM的GPIO接口及AP的GPIO接口相连。如图2所示，该反相器具有两路输入/输出，行程开关的输出端分成两路分别连接至反相器的两个输入端，反相器的两个输出端分别连接至MODEM、AP的GPIO接口。这样可以将输入至MODEM和AP的信号隔开。否则，当MODEM和AP的GPIO接口均为高电平时，如果MODEM突然断电，GPIO接口变为低电平，则AP的GPIO接口的电平也会被拉低，导致AP对SIM卡是否在位作出错误判断。反之，AP突然断电也会造成MODEM对SIM卡是否在位作出错误的判断。

本实施例提供的SIM卡连接电路中各个器件的工作状态及电平，与SIM卡是否在位的关系如下表，其中0代表低电平，1代表高电平：

应当说明的是，本发明提供的智能卡连接电路的逻辑控制信号并不限于上表中所列的实现方式。在其他实施方式中，可以改变行程开关的设置，使SIM卡在位时输出低电平，SIM卡不在位时输出高电平。然后再将切换单元的第一输出端与第二输出端的连接方式互换，也就是将其第一输出端连接至地线，第二输出端连接至MODEM，也可以达到防止SIM卡在脱离卡座时被烧坏的技术效果。

实施例3：

如图4所示，另一方面，本发明还提供了一种电子设备，其中设置有上述实施例1及实施例2中的任意一种智能卡连接电路。该电子设备具体可以是移动电话（手机），利用该智能卡连接电路来防止手机中的SIM卡在脱离卡座时被烧坏。

如图4所示，手机中的卡座用于安装SIM卡，SIM卡上的各个触片通过卡座连接至切换单元，进一步通过切换单元的第一输出端连接至MODEM。当SIM卡从卡座上的预设位置离开时，行程开关控制切换单元切换至第二输出端，卡座上的各个信号线引脚先通过切换单元接地，卡座上的电源线引脚后通过切换单元接地，从而避免SIM卡在脱离卡座时被烧坏。

本实施例中，手机进一步还包括AP。当SIM卡安装在卡座中时，AP可以通过GPIO接口检测到SIM卡已经在位，AP就可以控制SIM卡的电源线先上电，各个信号线后上电，使然后SIM卡开始正常工作。因此，本发明实施例提供的电子设备实现了智能卡的热插拔。

该电子设备也可以是平板电脑（pad），平板电脑中插入SIM卡，可以利用SIM卡进行网络连接，因此平板电脑中也可以利用该智能卡连接电路，防止SIM卡在脱离卡座时被烧坏。

由于本发明实施例提供的电子设备与上述实施例提供的智能卡连接电路具有相同的技术特征，所以也能产生相同的技术效果，解决相同的技术问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种电子设备的智能卡连接电路，其特征在于：包括卡座、行程开关和切换单元；

所述卡座上的电源线引脚和各个信号线引脚连接至所述切换单元的输入端的各个相应接口；

所述行程开关的触点位于所述卡座中，所述行程开关的输出端与所述切换单元的控制端相连；

当所述卡座中的预设位置上的智能卡离开该预设位置时，所述智能卡离开所述行程开关的触点，所述行程开关控制所述切换单元切换至第二输出端，所述卡座上的各个信号线引脚先通过所述切换单元接地，所述卡座上的电源线引脚后通过所述切换单元接地。

2.根据权利要求1所述的智能卡连接电路，其特征在于：当所述卡座中的预设位置上有智能卡时，所述智能卡触动所述行程开关的触点，所述行程开关控制所述切换单元切换至第一输出端，所述卡座上的电源线引脚和各个信号线引脚通过所述切换单元连接至所述电子设备的调制解调器。

3.根据权利要求1所述的智能卡连接电路，其特征在于：在所述第二输出端，所述卡座上的各个信号线引脚与地线之间串联有第一电阻，所述卡座上的电源线引脚与地线之间串联有第二电阻，且所述第一电阻的阻值小于所述第二电阻。

4.根据权利要求1至3任一项所述的智能卡连接电路，其特征在于：所述行程开关的输出端还与所述调制解调器的通用输入/输出GPIO接口相连。

5.根据权利要求4所述的智能卡连接电路，其特征在于：所述行程开关的输出端还与所述电子设备的应用处理器的GPIO接口相连。

6.根据权利要求5所述的智能卡连接电路，其特征在于：所述行程开关的输出端通过反相器与所述调制解调器的GPIO接口及所述应用处理器的GPIO接口相连。

7.根据权利要求1至6任一项所述的智能卡连接电路，其特征在于：在所述行程开关中，所述输出端通过上拉电阻连接至高电平，所述输出端还通过所述触点接地；

所述触点断开时，所述行程开关输出高电平；

所述触点闭合时，所述行程开关输出低电平。

8.根据权利要求7所述的智能卡连接电路，其特征在于：所述行程开关的输出端连接有滤波单元。

9.根据权利要求1至8任一项所述的智能卡连接电路，其特征在于：所述切换单元为逻辑电路，所述卡座上的各个引脚连接至所述切换单元的输入端的各个相应引脚。

10.根据权利要求1至9任一项所述的智能卡连接电路，其特征在于：所述智能卡为客户识别模块SIM卡。

11.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备中包括权利要求1至10任一项所述的智能卡连接电路。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备为移动电话或平板电脑。

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