CN103299317A - 用于管理主元件、例如nfc控制器与一组至少两个辅助元件之间的信息交换的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种设备包括：主元件(ME)和一组至少两个辅助元件(SEi)，所述主元件包括主要SWP接口(MINT)，每个辅助元件包括通过可控可切换的SWP链路(LK)连接到所述NFC元件的所述主控SWP接口的从属SWP接口(SLINTi)；以及管理装置(PRM，CTLM，AMGi)，被配置用于控制所述SWP链路切换用于在所述SWP链路上有选择地激活一次仅一个从属SWP接口。

Description

用于管理主元件、例如NFC控制器与一组至少两个辅助元件之间的信息交换的方法和设备
技术领域
本发明涉及在部件或者元件之间、具体在无接触元件、例如NFC(“近场通信”)控制器元件与例如位于无线装置(例如移动电话)内的至少两个辅助元件、比如UICC或者安全元件之间的通信。
背景技术
如在ETSI TR 102 216 V3.0.0(2003-09)内定义的那样，既非缩略语也非首字母缩写的UICC表示与ETSI智能卡平台项目编写和维护的规范相符的智能卡。
移动电话在它的常规电话功能基础上还可以用于通过使用无接触通信协议来与无接触设备交换信息。
这允许在无接触设备与位于移动电话内的元件之间交换信息。大量应用因此是可能的、比如公共运输工具上的移动票务(移动电话充当上车通行证)或者移动支付(移动电话充当借记/信用支付卡)。
近场通信或者NFC是在短距离、例如10厘米内在两个无接触设备之间实现这样的数据交换的短程高频无线通信技术。
NFC是在ISO/IEC 18092和ISO/IEC 21481中标准化的开放平台技术、但是并入包括ISO/IEC 14443协议类型A和类型B的各种先前存在的标准。
移动电话制造商对将两个不同辅助元件连接到NFC芯片感兴趣。事实上，具有两个分离的辅助元件允许清楚地分离来自不同发行人(银行、运输运营商、电话运营商...)的应用。
ETSI TS 102 613是具体公开所谓单接线协议(SWP)的原理的标准。SWP是在也称为NFC控制器的无接触前端(CLF)与UICC之间的面向位的点到点通信协议。然而，如在ETSI TS 102 613中定义的这一单接线协议仅允许在一个无接触元件、例如一个NFC控制器与一个UICC之间的通信。
用于管理在NFC控制器与两个元件之间的信息交换的第一解决方案包括向NFC控制器提供基于SWP-UICC技术的用于安全元件的一个SWP接口和用于专有安全元件的第二接口(例如NFC有线接口：NFC-WI)。然而这样的解决方案使NFC控制器的设计更复杂，因为必须在时间先决环境中管理附加接口。
第二解决方案包括赋予具有两个SWP接口的NFC控制器。这一解决方案将允许使用具有SWP-UICC技术的两个安全元件，但是同样它将使NFC控制器的设计更复杂，因为必须管理附加接口。
发明内容
根据一个实施例，提出一种用于通过使用已经存在的硬件技术以简单方式管理在无接触元件、比如NFC控制器与若干(至少两个)辅助元件之间的信息交换而无对具有SWP-UICC技术的安全元件上的软件的任何修改的方法和设备。
根据一个方面，提供一种管理在主元件、具体为无接触元件、例如NFC元件、比如NFC控制器与一组至少两个辅助元件之间的信息交换的方法，该方法包括：向每个辅助元件提供从属SWP接口；向所述主元件提供主控SWP接口；通过可控可切换的SWP链路将所述从属SWP接口连接到所述主控SWP接口；并且控制所述SWP链路切换用于在所述SWP链路上有选择地激活一次仅一个从属SWP接口。
从属SWP接口视为例如在它能够在包括传输特定控制数据的激活阶段之后在SWP链路上与主控接口交换例如涉及特定无接触应用的信息时被激活。
根据一个实施例，通过可控可切换的SWP链路将所述从属SWP接口连接到所述主控SWP接口包括连接在所述主控SWP接口与所述从属SWP接口之间的可控复用器/解复用器开关，并且控制所述SWP链路切换包括控制所述复用器/解复用器开关用于向所述选择的从属SWP接口切换SWP链路。
根据一个实施例，所述方法还包括强制SWP链路的连接在每个未选择的从属SWP接口与复用器/解复用器开关之间的部分在解激活状态中。
这允许未选择的从属SWP接口模拟主控元件的存在，即使这一主控元件实际上在与选择的从属接口交换信息。
另外，由于强制SWP链路的连接在每个选择的从属SWP接口与复用器/解复用器开关之间的部分在解激活状态中，所以不存在所述未选择的从属SWP接口之一检测到未工作的SWP线路而选择的从属SWP接口活跃这样的风险。
事实上，辅助元件不能在SWP链路被解激活之时发起SWP通信。
根据一个实施例，所述方法还包括在SWP链路在解激活状态中时控制所述SWP链路切换。
换而言之，仅有可能在解激活SWP时向另一辅助元件切换SWP链路。因此，所有辅助元件取(assume)解激活的SWP链路，并且所有辅助元件不会在SWP切换发生时识别SWP链路上的任何改变。
激活所述选择的从属SWP接口可以包括执行所述选择的从属SWP接口的初始激活或者所述选择的从属SWP接口的后续激活。。
根据一个实施例，所有辅助元件在第一操作模式中、例如在全功率模式中操作，或者仅一个辅助元件在具有比第一操作模式的功率值更低的功率值的第二操作模式中、例如在低功率模式中操作，而每个其它辅助元件关断，并且在所述仅一个辅助元件在第二操作模式中操作时，控制所述SWP链路包括强制SWP链路切换到允许选择所述仅一个辅助元件的预定配置中。
这允许确信地让SWP链路向所述仅一个辅助元件切换，即使未向复用器/解复用器开关充分供电。
根据另一实施例，所有辅助元件在第一操作模式中操作，或者至少第一辅助元件在第二操作模式中操作，并且在所述第一辅助元件在第二操作模式中操作时，所述第一辅助元件控制所述SWP链路切换用于选择在第二操作模式中的仅一个辅助元件。
因此有可能在低功率模式中具有更灵活配置。
更具体而言，可以在所述第一辅助元件中存储配置指示，并且所述第一辅助元件通过使用所述配置指示来控制所述SWP链路切换。
尽管有可能在制造设备期间存储配置指示、因此固定默认用于低操作模式的配置，但是特别有利的是例如无线装置的用户可以自行决定在低功率模式中的配置。
并且就这一点而言，所述配置指示可以例如通过用户接口在所有辅助元件在所述第一操作模式中操作时存储于所述第一辅助元件中。
根据一个实施例，所述第一辅助元件在第二操作模式中操作，第一辅助元件控制向每个其它辅助元件的供电以便将每个其它辅助元件置于关断状态中，并且所述第一辅助元件控制所述SWP切换用于选择在第二操作模式中操作的所述第一辅助元件。
根据另一实施例，所述第一辅助元件在第二操作模式中操作，所述第一辅助元件控制向第二辅助元件的供电以便允许所述第二辅助元件在第二操作模式中操作，并且所述第一辅助元件控制SWP链路切换用于选择在第二操作模式中操作的所述第二元件。
所述第一辅助元件可以通过使用所述配置指示来控制向所述第二辅助元件或者每个其它辅助元件的供电。
根据另一方面，提出一种设备，该设备包括：主元件和一组至少两个辅助元件，所述主元件包括主控SWP接口，每个辅助元件包括通过可控可切换的SWP链路连接到所述NFC元件的所述主控SWP接口的从属SWP接口；以及管理装置，被配置用于控制所述SWP链路切换用于在所述SWP链路上有选择地激活一次仅一个从属SWP接口。
根据一个实施例，该设备包括：可控复用器/解复用器开关，具有通过所述SWP链路的第一部分耦合到所述主控SWP接口的第一端子和通过所述SWP链路的至少两个第二部分分别耦合到所述至少两个从属SWP接口的至少两个第二端子，并且所述管理装置包括被配置用于控制所述复用器/解复用器开关的控制装置。
所述控制装置可以有利地位于所述主元件内。
根据一个实施例，该设备还包括：第一强制装置，被配置用于强制SWP链路的连接于每个未选择的从属SWP接口与复用器/解复用器开关之间的每个第二部分在解激活状态中。
根据一个实施例，所述第一强制装置包括分别连接于所述SWP链路的所述至少两个第二部分与参考电压之间的至少两个下拉电阻器。
根据一个实施例，所述管理装置包括被配置用于将所述SWP链路置于解激活状态中的处理装置，并且所述控制装置被配置用于在所述处理装置已经将SWP链路置于所述解激活状态中之后控制所述复用器/解复用器开关。
所述管理装置可以被配置用于执行所述选择的SWP从属接口的初始激活或者后续激活。
根据一个实施例，该设备具有：
-其中所有辅助元件能够在第一操作模式中、例如在全功率模式中操作的第一状态；以及
-其中仅一个辅助元件能够在具有比第一操作模式的功率值更低的功率值的第二操作模式中、例如在低功率模式中操作并且每个其它辅助元件关断的第二状态，并且
-所述设备还包括：第二强制装置，被配置用于在所述设备在它的第二状态中时强制SWP链路切换到允许选择所述仅一个辅助元件的预定配置中。
根据一个实施例，所述第二强制装置包括连接于所述复用器/解复用器开关的控制输入与电压参考之间的另一下拉电阻器。
根据一个变化，该设备具有其中所有辅助元件能够在第一操作模式中操作的第一状态和其中至少第一辅助元件能够在第二操作模式中操作的第二状态，并且所述设备包括：辅助选择装置，被至少部分并入于所述第一辅助元件中并且被配置用于在所述设备在它的第二状态中时控制所述SWP链路切换用于选择在第二操作模式中操作的仅一个辅助元件。
根据一个实施例，所述辅助选择装置包括：辅助存储器装置，被并入于所述第一辅助元件中用于存储配置指示；以及辅助控制装置，被配置用于根据所述配置指示控制SWP链路切换。
所述辅助选择装置还可以包括：辅助输入装置，被配置用于在该设备在它的第一状态中时在所述辅助存储器装置中存储所述配置指示。
所述辅助选择装置还可以被配置用于在所述设备在它的第二状态中时控制向每个其它辅助元件的供电以便将每个其它辅助元件置于关断状态中并且选择在第二操作模式中操作的所述第一辅助元件。
所述辅助选择装置也可以被配置用于在所述设备在它的第二状态中时控制向第二辅助元件的供电以便允许所述第二辅助元件在第二操作模式中操作并且选择在第二操作模式中操作的所述第二元件。
根据一个实施例，所述辅助选择装置包括：辅助功率控制装置，被配置用于根据所述配置指示控制向所述第二辅助元件或者每个其它辅助元件的供电。
根据一个实施例，一个辅助元件可以与所述主元件打包，并且另一辅助元件、例如SIM卡可以可移除地连接到所述主元件。
所述主元件可以是无接触元件、例如NFC控制器。
根据另一方面，提出一种包括天线和耦合到所述天线的如上文定义的设备的装置、例如无线通信装置。
根据一个实施例，一个辅助元件可以永久地固定于所述装置内，并且另一辅助元件、例如SIM卡可以可移除地装入所述装置内并且可移除地连接到所述主元件。
附图说明
本发明的其它优点和特征将在考察实施例和附图的具体描述时显现，这些实施例决非限制并且在附图中：
-图1示意地图示根据本发明的设备的一个实施例，
-图2和3图示通过SWP链路在主元件与辅助元件之间的连接，
-图4、5a、5b图解地图示根据本发明的方法的若干实施例的流程图的例子，
-图6-9图解地图示在本发明的实施例中使用的框架的例子，
-图10和11图解地图示与初始和后续激活有关的流程图的其它例子，
-图12图解地图示本发明中的复用器/解复用器的一个实施例，
-图13和14图解地图示根据本发明的无线装置的实施例，并且
-图15至18图解地图示根据本发明的方法和无线装置的其它实施例。
具体实施方式
现在将在无接触元件或者部件的技术领域中描述本发明的实施例，这些无接触元件或者部件连接到具体在移动电话中嵌入的安全元件，尽管本发明不限于这些具体的实施例。
无接触元件是能够根据无接触通信协议通过天线与无接触设备交换信息的元件或者部件。
作为无接触元件的NFC元件或者部件是与NFC技术相符的元件或者部件。
在图1中图示根据本发明的设备DIS的例子，该设备DIS包括具有SWP接口MINT的无接触前端元件ME、例如NFC控制器。
设备这里也包括两个辅助元件或者安全元件。每个安全元件SE1(SE2)包括SWP接口SLINT 1(SLINT 2)。每个SWP接口SLINTi通过可控可切换的SWP链路LK连接到NFC控制器ME的相同SWP接口MINT。
安全元件例如是适于包含安全或者受保护信息、例如银行信息、与电话预订有关的信息......的元件。
每个SWP接口SLINTi包括辅助管理装置AMGi，而NFC控制器ME的SWP接口MINT包括处理装置PRM。
NFC控制器ME耦合到用于通过使用无接触通信协议、例如在ISO/IEC 14443中公开的无接触通信协议来与无接触读取器交换信息的天线ANT1。
单接线协议(SWP)是在安全元件与无接触前端之间的面向位的点到点通信协议并且在标准ETSI TS 102 613、例如其版本V7.7.0(2009-10)中有规定。本领域技术人员如果必要则可以参考这一文档，其内容通过引用而结合于本专利申请中。
更具体而言，如图2中所示，NFC控制器ME是主控方，而安全元件SE是从属方。通过SWP链路LK相互连接主控方和从属方。
SWP链路是适于支持单接线协议(SWP)的链路或者线路。
如在ETSI TS 102 613中公开的那样，单接线协议(SWP)的原理基于在全双工模式中传输数字信息。在电压域中通过数字调制(L或者H)传输从ME到SE的信号S1，而在电流域中通过数字调制(L或者H)传输从SE到ME的信号S2。
在主控方发送S1为状态H时，从属方然后可以汲取电流(状态H)或否(状态L)并且因此传输S2。利用S1的脉宽调制位编码，有可能传输一个传输时钟以及在全双工模式中传输数据。可以在ETSI TS 102 613中发现更多细节。
图3代表在无接触元件ME与安全元件SE之间的物理链路的一个实施例。更具体而言，如在这一幅中图示和在ETSI TS 102 613中说明的那样，安全元件的接触C6连接到无接触元件ME的端口SWIO用于传输信号S1和S2。
在ETSI TS 102 613中规定的SWP协议仅允许在无接触元件的主控SWP接口与单个安全元件的单个从属SWP接口之间的通信。
根据本发明的现在将更具体描述的一个方面，将有可能将具有SWP-UICC技术的两个或者多于两个的辅助元件或者安全元件SEi连接到无接触元件(例如NFC控制器)的单个主控SWP接口、。
更具体而言，如果再次参照图1，这将具体通过在所述主控SWP接口MINT与所述从属SWP接口SLINT1、SLINT2之间连接可控复用器/解复用器开关SW并且通过控制装置CLIM控制所述开关SW用于将SWP链路切换到选择的从属SWP接口而有可能。
这里，处理装置PRM、控制装置CTLM和辅助管理装置AMGi形成被配置用于控制SWP链路切换用于在所述SWP链路上有选择地激活一次仅一个选择的从属SWP接口的管理装置。
管理装置和控制装置可以由软件模块并且至少部分由逻辑电路实现。
在本实施例中，在仅使用两个辅助元件时，复用器/解复用器开关SW具有通过所述SWP链路LK的第一部分LK1耦合到所述主控SWP接口MINT的第一端子T1以及通过所述SWP链路的两个第二部分LK20、LK21分别耦合到所述两个从属SWP接口SLINT1、SLINT2的两个第二端子T20和T21。
当然，虽然部分LK1、LK20和LK21这里已经由在端子T1、T20、T21与SWP接口的对应端子之间的接线代表，但是如果例如端子T1、T20、T21分别与SWP接口的对应端子接合，则可以将这些部分减少至最少。
开关SW还包括控制端子T3，该控制端子连接到控制装置CTLM用于接收控制信号SWCTRL以便根据控制信号的逻辑值将第一端子T1切换到第二端子T20或者第二端子T21。
例如如图1中所示，如果控制信号SWCTRL具有逻辑值“0”，则第一端子T1连接到第二端子T20，而如果控制信号SWCTRL具有逻辑值“1”，则第一端子T1连接到第二端子T21。
如在ETSI TS 102 613中定义的那样，SWP链路可以具有激活状态、挂起状态和解激活状态。
更具体而言，在激活状态中，主控元件和选择的辅助元件发送位。
在挂起状态中，信号S1在状态H中，并且信号S2在状态L中。
在解激活状态中，信号S1在状态L中，并且信号S2在状态L中。
如下文将更具体说明的那样，仅在SWP链路LK在它的解激活状态中时执行控制开关SW。
另外，在已经选择例如安全元件SE1时，SWP链路的为另一未选择的安全元件(例如SE2)所见的部分有利地在解激活状态中。
将SWP链路的这样的部分置于解激活状态中等效于将所述对应未选择的安全元件的C6接触置于低状态中、通常置于接地。
分别连接在第二端子T20与电压参考、例如接地之间的电阻器R20和R21是下拉电阻器。并且下拉电阻器R20允许在已经选择安全元件SE2时强制SWP链路的部分LK20在解激活状态中，而下拉电阻器R21在已经选择安全元件SE1时强制SWP链路的部分LK21在它的解激活状态中。
另外，连接在控制输入T3与电压参考(例如接地)之间的另一下拉电阻器R3允许强制控制输入为逻辑值“0”、由此在开关SWP未被充分或者完全供电的情况下强制开关在其中端子T 1连接到端子T20的预定配置中。
选择每个下拉电阻器的值以例如具有如下电流，该电流具有很小的值，例如5μA或者10μA。
现在更具体参照示出根据本发明的方法的一个具体实施例的图4。
在主控元件引导之后，主控元件的处理装置PRM将SWP链路置于它的解激活状态中(步骤400)以便选择(步骤401)一个安全元件、例如安全元件SE1。就这一点而言，控制信号SWCTRL具有逻辑值“0”。
由于已经选择安全元件SE1，所以下拉电阻器R21强制SWP链路的为另一未选择的安全元件SE2所见的部分LK21在解激活状态中(电阻器R21下拉信号S1至状态L)。
当然，如上文说明的，强制SWP链路的为另一未选择的安全元件所见的部分在它的解激活状态中等效于强制所述安全元件的C6接触的电势为低状态(例如接地)。
一旦已经选择安全元件SE1，管理装置(处理装置和辅助管理装置)执行对应从属SWP接口的如在ETSI TS 102 613中定义的初始SWP激活(步骤402)。
激活从属SWP接口造成将所述从属SWP接口置于激活状态中。例如激活从属SWP接口包括执行激活阶段，在该激活阶段期间在主控接口与从属接口之间交换控制数据。在激活阶段结束时，已经相互“认识”主控方和从属方，并且从属方准备好与无接触元件交换与特定无接触应用有关的净荷(payload)信息。从属接口因此被激活(或者在激活状态中)。
一旦完成初始SWP激活序列，主元件ME的处理装置将SWP链路置于它的挂起状态中并且等待来自安全元件的激活的从属接口的通信。
如果满足解激活安全元件的条件，则主元件的处理装置将SWP链路置于它的解激活状态中(步骤404)。这样的条件例如在ETSI TS102 613的第8.3点中具体说明的条件。
现在，主元件ME能够切换在安全元件SE1与安全元件SE2之间切换SWP链路(步骤406)。
就这一点而言，切换控制SWCTRL取逻辑值“1”。
为安全元件SE2执行初始SW激活(步骤402)，而下拉电阻器R20强制SWP链路的为未选择的安全元件SE1所见的部分LK20在它的解激活状态中(步骤407)。
例如可以造成安全元件SE2——该安全元件例如是UICC——的初始SWP激活的事件是从主处理器接收信号。
一旦为安全元件SE2完成初始SWP激活序列，主元件SME的处理装置将SWP链路置于它的挂起状态以等待来自安全元件SE2的SWP通信。如果在这一接口上无需活动，则主元件的处理装置将SWP链路置于它的解激活状态中(步骤404)。
如果其它安全元件SE将被激活，则在执行新选择之后为这一新选择的安全元件初始激活(步骤402)。
如果没有其它安全元件将被激活(步骤405)，则SWP链路保留与它的解激活状态中。
在这一级，如果需要与安全元件SEi的SWP通信(步骤501)(例如在接收来自这一安全元件支持的应用的外部事件时)，选择这一安全元件SEi(步骤502)。
当然，如果开关SWP已经在用于选择这一安全元件的配置中，则不对开关执行改变。
然后，为这一安全元件SEi执行如在ETSI TS 102 613中定义的后续激活(步骤504)，而SWP链路的为每个未选择的安全元件SEj(每个未选择的安全元件SEj的接触C6)所见的部分在它的解激活状态中(步骤503)。
一旦已经激活安全元件SEi的选择的从属接口SLINTi(步骤505)，可以执行在主元件ME与这一安全元件SEi之间的SWP通信(步骤506)直至满足如例如在ETSI TS 102 613的第8.3章内描述的允许解激活SWP链路的条件、例如直至接收在ETSI TS 102 613中命名为EVT_HCI_END_OF_OPERATION的信号(步骤507)。
这样的信号指示与安全元件SEi的通信结束。
在满足条件之后，主元件SE的处理装置PRM再次将SWP链路置于它的解激活状态(步骤508)中。
如果需要与先前选择的安全元件SEi的新SW通信，则不修改控制信号SWCTRL(步骤510)并且执行后续激活(步骤511)用于激活这一安全元件SEi的从属接口SLINTi(步骤512)，从而允许与这一安全元件的SWP通信(步骤513)。
如果需要与先前选择的安全元件SEi不同的安全元件SEj的SWP通信，则通过修改控制信号SWCTRL的值来选择这一新安全元件SEj(步骤514)。
为这一新选择的安全元件SEj执行后续激活(步骤516)而维持每个其它未选择的安全元件的接触C6在低状态中(步骤515)。
一旦已经激活这一安全元件SEj的从属接口SLINTj(步骤517)，可以执行在主元件ME与安全元件SEj之间的SWP通信(步骤518)。
在ETSI TS 102 613中公开从属接口的初始激活和后续激活。
本领域技术人员如果必要则可以参见这一标准。
现在参照图6-11简要地描述关于这些激活的一些细节。
根据ETSI TS 102 613，在激活阶段期间在NFC控制器ME与安全元件SE之间交换称为ACT帧的特定控制帧。
在图6中图解地图示称为CFR的这样的ACT帧。
更具体而言，帧CFR的字节1的前三位声明SWP帧为ACT帧。FR位指示最终损坏的先前接收的ACT帧(仅由NCF控制器ME使用)。INF位指示最后净荷字节包含ACT_INFORMATION字段，并且ACT_CTRL位b1 b2 b3定义ACT帧的含义。在字节1之后为0-3净荷字节，这些净荷字节的内容依赖于ACT_CTRL和FR字段的内容。
更具体而言，在位b1 b2 b3分别具有二进制值000时，对应帧CFR1是所谓ACT_READY帧，该帧指示安全元件已经被激活并且准备与无接触元件交换信息(图7)。
在位b1、b2、b3分别具有二进制值001时，对应帧CFR2是安全元件发送的并且包含这一安全元件的标识SYNC_ID的所谓ACT_SYNC帧(图8)。
在位b1 b2 b3分别具有二进制值010时，对应帧CFR3(图9)是无接触元件发送的并且指示功率模式(全功率或者低功率)的所谓ACT_POWER_MODE帧。
图10更具体涉及从属接口的初始激活。具体在设备第一次上电之后或者在功率中断之后的新上电之后执行初始激活。
首先，NFC控制器设置在其低状态L中的SWIO信号(见图2和3)为它的高状态H(状态80)。SWP链路在它的挂起状态中。
在ETSI TS 102 613中，在其接触C6上检测到这样的状态H的安全元件具有用于恢复SWP链路的预定持续时间(700μs)。
安全元件SE——该安全元件是选择的安全元件——的从属接口的辅助管理装置在已经恢复SWP链路之后发送ACT_SYNC帧CFR2(步骤83)。
然后，激活过程根据功率模式继续(步骤85)。
更具体而言，NFC控制器ME在全功率模式的情况下发送ACT_POWER_MODE帧CFR3(步骤86)。
在接收这一帧CFR3时，选择的安全元件SE的辅助管理装置发送ACT_READY帧CFR1(步骤87)。
安全元件SEn的SWP接口因此视为被激活。
如果功率模式是低功率模式，则选择的安全元件SE的接口在步骤83之后视为被激活。
图11图解地图示安全元件SE的后续激活。
在步骤91中，安全元件SE的辅助管理装置在链路LK上发送ACT_SYNC帧。
安全元件SE的从属SWP接口因此视为被后续激活。
图12图解地图示允许与两个安全元件连接的模拟复用器/解复用器开关SW的一个实施例。
在这一实施例中，开关SW是无源开关。它例如包括两个NMOS晶体管TRA和TRB。开关SW的输入控制T3通过反相器INV连接到晶体管TRA的栅极和晶体管TRB的栅极。
开关SW的端子T20连接到晶体管TRA的一个电极(例如漏极)，而开关SW的端子T21连接到晶体管TRB的电极(例如漏极)。
每个晶体管TRA和TRB的其它电极(例如源极)均连接到开关SW的端子T1。
也有可能使用有源复用器/解复用器开关。例如在参考号STG5123之下的、在公司STMicroelectronics可用的有源复用器/解复用器开关。
这样的有源复用器/解复用器开关具有更低电阻和更低输入电容，该开关是高速CMOS低电压单模拟SPDT(单刀双掷)开关或者2∶1复用器/解复用器开关。
如图13中和图14中所示，设备DIS可以并入于无线装置WP、比如移动电话中。更具体而言，移动电话这里常规地包括主处理器(应用或者基带处理器)，该主处理器通过符合ETSI TS 102 221的信号CLK、RST、I/O与设备的安全元件SE1、例如UICC交换信息、因此允许通过天线ANT2的电话功能。
NFC控制器ME通过另一总线、例如I2C总线连接到主处理器。
安全元件SE2例如用于银行操作。
安全元件SE2这里完全嵌入于包含NFC控制器ME的集成电路中并且例如与所述NFC控制器打包于单个封装SPCK中。
尽管安全元件SE2因此永久地固定于装置WP内，但是安全元件SE1(UICC)可移除地装入装置WP内并且可移除地连接到NFC控制器。
NFC控制器由来自连接到电池的功率管理单元PMU的电压VPS_main供电。NFC控制器也直接连接到电池。
最后，允许与接触设备的NFC通信的天线ANT1耦合到NFC控制器。
因此可以通过NFC控制器和天线ANT1在安全元件SE1或者SE2之间交换与两个不同应用有关的信息。
在图13和14中公开的两个实施例中，NFC控制器ME可以在全功率操作模式中通过开关SW选择安全元件SE1或者安全元件SE2用于执行与选择的安全元件的SWP通信。
然而在图13中公开的实施例中，在低功率模式中(例如在电池关断时)，安全元件SE1由NFC控制器ME供电，并且仅可能与这一安全元件SE1有SWP通信。
事实上，安全元件SE1连接到开关SW的端子T20，并且在低功率模式中，下拉电阻器R3强制开关SW处于其中端子T1连接到端子T20的配置中。
如上文所示，安全元件SE1的功率由NFC控制器递送。
为了与在主处理器与安全元件SE1的ETSI TS 102 221接口之间需要相同功率值的ETSI TS 102 221相符，向NFC控制器递送指示主处理器的电压值的附加信号Vref。
在图14中公开的实施例中，安全元件SE2在低功率模式中由NFC控制器ME供电，并且SWP通信在低功率模式中仅在NFC控制器与这一安全元件SE2之间有可能。
就这一点而言，如在低功率模式中那样，下拉电阻器R3强制开关SW进入其中端子T1连接到端子T20、安全元件SE2连接到端子20而安全元件SE1连接到开关SW的端子T21的配置中。
图15至18图解地图示本发明的另一实施例，该实施例例如允许无线装置的用户选择哪个辅助元件将能够在低功率模式中、即在电池关断时与主元件(NFC控制器)配合。
至于图13和14中所示实施例，设备具有第一状态，其中所有辅助元件能够在第一操作模式中、例如在全功率模式中操作。
如现在将更具体说明的那样，图15中所示设备具有第二状态，其中至少安全元件SE2能够在第二操作模式中、例如在低功率模式中操作。
因此，设备包括辅助选择装置，该辅助选择装置被至少部分并入于所述安全元件SE2中并且被配置用于在所述设备在它的第二状态中时控制所述SWP链路切换用于选择在第二操作模式中的仅一个辅助元件、这里为安全元件SE2。
更具体而言，安全元件SE2由NFC控制器ME提供的Vcc1供电。
安全元件SE1的接触C1在全功率模式中连接到主处理器提供的电压Vcc并且通过PMOS晶体管TRP连接到电压Vcc1。这一晶体管TRP的栅极通过上拉电阻器R4连接到Vcc1。
晶体管TRP的栅极也连接到安全元件SE2的输入/输出端口I/O2。
这一端口I/O2也连接到EXNOR门LGT的第一输入。
EXNOR门LGT的第二输入连接到NFC控制器用于在第一操作模式中接收控制信号SWCTRL并且连接到下拉电阻器R3以在第二操作模式中强制为逻辑值“0”。
EXNOR门LGT的输出连接到开关SW的控制输入。
EXNOR门LGT和开关SW二者由在第二操作模式中仍然可用的Vcc 1供电。
开关的输出端子T20连接到安全元件SE1的接触C6，并且开关的输入端子T1在开关的控制输入存在的信号具有逻辑值“1”时切换到端子T20。
开关的输出端子T21连接到安全元件SE2的SWP接口，并且开关的输入端子T1在开关的控制输入存在的信号具有逻辑值“0”时切换到端子T21。
安全元件也包括连接到辅助存储器装置MMA、端口I/O2和另一输入/输出端口I/O1的辅助处理装置PRA。辅助处理装置可以由逻辑电路和/或由软件实现。
主处理器也被配置用于从用户接口接收如下指示，该指示指明被选择用于能够在低功率模式中与主元件(NFC控制器)配合的辅助元件。这一指示由主处理器处理并且通过I2C总线向NFC控制器发送、然后在全功率模式中在SWP事务期间向安全元件SE2发送。安全元件的辅助处理装置PRA因此被配置用于在辅助存储器装置MMA中存储对应配置指示CFI。
主处理器还包括检测装置，该检测装置被配置用于检测从设备的第一状态(全功率操作模式)向第二状态(低功率操作模式)的通路并且向端口I/O1递送对应检测信号SDT。例如这一信号SDT代表主处理器的状态ON或者OFF。例如在处理器为ON时，它设置信号SDT为逻辑值“1”，而在处理器为OFF时下拉电阻器R5强制信号SDT为逻辑值“0”。
装置PRA、MMA、DTM、TRP、LGT、R4这里形成所述辅助选择装置。
现在参照图16描述设备在第一状态(全功率模式)中的操作。
在这一状态中，所有元件由电池全供电。
在EXNOR门LGT的第一输入提供的辅助控制信号CTRLA由于上拉电阻器R4而具有逻辑值“1”。
晶体管TRP关断，并且安全元件SE1由主处理器递送的Vcc电压供电。
NFC控制器ME可以在这一全功率操作模式中通过开关SW选择安全元件SE1或者安全元件SE2用于执行与选择的安全元件的SWP通信。
事实上，由于信号CTRLA具有逻辑值“1”，所以NFC控制器递送的控制信号SWCTRL的逻辑值将是在开关SW的控制输入处馈送的信号的逻辑值。
另外，如上文说明的那样，在这一全功率操作模式期间，配置指示CFI可以被递送到安全元件SE2并且由辅助处理装置PRA存储于辅助存储器装置MMA中。
现在参照图17，说明其中安全元件SE2由配置指示CFI指定用于在低功率模式期间通过SWP链路与NFC控制器ME配合的情况。
在低功率模式中，安全元件SE2由NFC控制器提供的电压Vcc 1供电。如图13和14中所示实施例中那样，NFC控制器本身在与无接触设备的NFC通信期间由天线ANT1接收的电磁场供电。
在接收具有逻辑值“0”的检测信号SDT时，辅助处理装置PRA读取辅助存储器装置中存储的配置指示CFI并且递送这里具有逻辑值“1”的控制信号CTRLA。
另外，下拉电阻器R3强制控制信号SWCTRL为逻辑值“0”。
因而，由Vcc1供电的EXNOR门LGT向也由Vcc1供电的开关的SW的控制输入递送逻辑值“0”，从而允许选择安全元件SE2。
这里应当注意，在这一非限制的具体实施例中，晶体管TRP关断，因此未向安全元件SE1供电。
现在参照图18，说明其中安全元件SE1由配置指示CFI指定用于在低功率模式期间通过SWP链路与NFC控制器ME配合的情况。
在低功率模式中，安全元件SE2由NFC控制器提供的电压Vcc1供电。
在接收具有逻辑值“0”的检测信号SDT时，辅助处理装置PRA读取辅助存储装置中存储的配置指示CFI并且递送这里具有逻辑值“0”的控制信号CTRLA。
因而，晶体管TRP接通，并且安全元件SE1也由电压Vcc1供电。
由于下拉电阻器R3强制控制信号SWCTRL为逻辑值“0”，所以由Vcc1供电的EXNOR门LGT向也由Vcc1供电的开关SW的控制输入递送逻辑值“1”，从而允许选择安全元件SE1。
这里应当注意，安全元件SE1由于EXNOR门LGT引入的延迟而在被开关SW选择之前被供电。
装置PRA、MMA、TRP、R4也形成被配置用于控制根据所述配置指示控制向安全元件SE1和SE2供电的辅助功率控制装置。
当然，在两个安全元件SE1、SE2在低功率操作模式中被供电时，下拉电阻器R21强制SWP链路的为未选择的安全元件SE2所见的部分LK21在它的解激活状态中。
根据本发明的一个方面，因此有可能通过可控复用器/解复用器开关在主元件与两个辅助元件之间交换信息而未修改安全元件的操作系统。另外，仅需少量修改NFC控制器的操作系统用于控制模拟复用器/解复用器开关SW。
虽然已经公开具有两个安全元件的本发明的不同实施例，但是包括通过复用器/解复用器开关连接到主控SWP接口的多于两个安全元件的其它实施例也是可能的。
另外，虽然模拟开关SW已经位于主元件和从属元件以外，但是将有可能在单个封装SPCK内或者直接在主元件内集成开关(并且最终集成EXNOR门)。在这样的情况下，主元件的输出将例如是开关的端子T20和T21，并且开关的端子T1将连接到所述主元件内的主控接口的处理装置。

Claims (36)

1.一种管理在主元件、例如无接触元件、比如NFC控制器与一组至少两个辅助元件之间的信息交换的方法，包括：向所述主元件(ME)提供主控SWP接口(MINT)；向每个辅助元件(SEi)提供从属SWP接口(SLINTi)；通过可控可切换的SWP链路(LK)将所述从属SWP接口连接到所述主控SWP接口；并且控制所述SWP链路切换用于在所述SWP链路上有选择地激活一次仅一个从属SWP接口。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过可控可切换的SWP链路将所述从属SWP接口连接到所述主控SWP接口包括在所述主控SWP接口与所述从属SWP接口之间连接可控复用器/解复用器开关(SW)，并且控制所述SWP链路切换包括控制所述复用器/解复用器开关(SW)用于向所述选择的从属SWP接口切换所述SWP链路。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括强制(403)所述SWP链路的在每个未选择的从属SWP接口与所述复用器/解复用器开关之间连接的部分在解激活状态中。
4.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，还包括在所述SWP链路(SW)在解激活状态中时控制所述SWP链路切换。
5.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中激活所述选择的从属SWP接口包括执行所述选择的从属SWP接口的初始激活。
6.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中激活所述选择的从属SWP接口包括执行所述选择的从属SWP接口的后续激活。
7.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中所有所述辅助元件(SEi)在第一操作模式中、例如在全功率模式中操作，或者仅一个辅助元件(SE)在具有比所述第一操作模式的功率值更低的功率值的第二操作模式中、例如在低功率模式中操作，而每个其它辅助元件关断，并且在所述仅一个辅助元件在第二操作模式中操作时，控制所述SWP链路包括强制(R3)所述SWP链路切换到允许选择所述仅一个辅助元件的预定配置中。
8.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的方法，其中所有所述辅助元件(SEi)在第一操作模式中、例如在全功率模式中操作，或者至少第一辅助元件在具有比所述第一操作模式的功率值更低的功率值的第二操作模式中、例如在低功率模式中操作，并且在所述第一辅助元件在第二操作模式中操作时，所述第一辅助元件(SE2)控制所述SWP链路切换用于选择在第二操作模式中操作的仅一个辅助元件。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括在所述第一辅助元件中存储配置指示(CFI)，并且所述第一辅助元件通过使用所述配置指示来控制所述SWP链路切换。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述配置指示在所有所述辅助元件(SEi)在所述第一操作模式中操作时存储于所述第一辅助元件(MMA)中。
11.根据权利要求8至10中的任一权利要求所述的方法，包括：在所述第一辅助元件在第二操作模式中操作时，所述第一辅助元件(SE2)控制向每个其它辅助元件(SE1)的供电，以便将每个其它辅助元件置于关断状态中，并且所述第一辅助元件(SE2)控制所述SWP切换用于选择在第二操作模式中操作的所述第一辅助元件(SE2)。
12.根据权利要求8至10中的任一权利要求所述的方法，包括：在所述第一辅助元件(SE2)在第二操作模式中操作时，所述第一辅助元件(SE2)控制向第二辅助元件(SE1)的供电以便允许所述第二辅助元件(SE1)在第二操作模式中操作，并且所述第一辅助元件(SE2)控制所述SWP链路切换用于选择在第二操作模式中操作的所述第二元件(SE2)。
13.根据与权利要求9或者10组合的权利要求11或者12所述的方法，其中所述第一辅助元件通过使用所述配置指示(CFI)来控制向所述第二辅助元件或者每个其它辅助元件的供电。
14.一种设备，包括：主元件(ME)和一组至少两个辅助元件(SEi)，所述主元件包括主控SWP接口(MINT)，每个辅助元件包括通过可控可切换的SWP链路(LK)连接到所述NFC元件的所述主控SWP接口的从属SWP接口(SLINTi)；以及管理装置(PRM，CTLM，AMGi)，被配置用于控制所述SWP链路切换用于在所述SWP链路上有选择地激活一次仅一个从属SWP接口。
15.根据权利要求14所述的设备，包括：可控复用器/解复用器开关(SW)，具有通过所述SWP链路的第一部分(LK1)耦合到所述主控SWP接口的第一端子(T1)、和通过所述SWP链路的至少两个第二部分(LK20，LK21)分别耦合到所述至少两个从属SWP接口的至少两个第二端子(T20，T21)，并且所述管理装置包括被配置用于控制所述复用器/解复用器开关的控制装置(CTLM)。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述控制装置(CTLM)位于所述主元件内。
17.根据权利要求15或者16所述的设备，还包括：第一强制装置(R20，R21)，被配置用于强制所述SWP链路的在每个未选择的从属SWP接口与所述复用器/解复用器开关之间连接的每个第二部分在解激活状态中。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一强制装置包括分别连接在所述SWP链路的所述至少两个第二部分与参考电压之间的至少两个下拉电阻器(R20，R21)。
19.根据权利要求15至18中的任一权利要求所述的设备，其中所述管理装置包括被配置用于将所述SWP链路置于解激活状态中的处理装置(PRM)，并且所述控制装置被配置用于在所述处理装置已经将所述SWP链路置于所述解激活状态中之后控制所述复用器/解复用器开关。
20.根据权利要求14至19中的任一权利要求所述的设备，其中所述管理装置被配置用于执行所述选择的SWP从属接口的初始激活。
21.根据权利要求14至20中的任一权利要求所述的设备，其中所述管理装置被配置用于执行所述选择的SWP接口的后续激活。
22.根据权利要求14至21中的任一权利要求所述的设备，具有其中所有所述辅助元件能够在第一操作模式中、例如在全功率模式中操作的第一状态，和其中仅一个辅助元件能够在具有比所述第一操作模式的功率值更低的功率值的第二操作模式中、例如在低功率模式中操作并且每个其它辅助元件关断的第二状态，并且所述设备还包括：第二强制装置(R3)，被配置用于在所述设备在它的第二状态中时强制所述SWP链路切换到允许选择所述仅一个辅助元件的预定配置中。
23.根据权利要求15和22所述的设备，其中所述第二强制装置包括连接在所述复用器/解复用器开关的控制输入与电压参考之间的另一下拉电阻器(R3)。
24.根据权利要求14至21中的任一权利要求所述的设备，具有其中所述辅助元件能够在第一操作模式中、例如在全功率模式中操作的第一状态，和其中至少第一辅助元件能够在具有比所述第一操作模式的功率值更低的功率值的第二操作模式中、例如在低功率模式中操作的第二状态，并且所述设备包括：辅助选择装置(PRA，MMA，DTM、TRP、LGT，R4)，被至少部分并入于所述第一辅助元件(SE2)中并且被配置用于在所述设备在它的第二状态中时控制所述SWP链路切换用于选择在第二操作模式中操作的仅一个辅助元件。
25.根据权利要求24所述的设备，其中所述辅助选择装置包括：辅助存储器装置(MMA)，被并入于所述第一辅助元件中用于存储配置指示；以及辅助控制装置(PRA，LGT)，被配置用于根据所述配置指示控制所述SWP链路切换。
26.根据权利要求25所述的设备，其中所述辅助选择装置还包括：辅助输入装置，被配置用于在所述设备在它的第一状态中时在所述辅助存储器装置中存储所述配置指示(CFI)。
27.根据权利要求24至26中的任一权利要求所述的设备，其中所述辅助选择装置还被配置用于在所述设备在它的第二状态中时控制向每个其它辅助元件的供电以便将每个其它辅助元件置于关断状态中并且选择在第二操作模式中操作的所述第一辅助元件(SE2)。
28.根据权利要求24至26中的任一权利要求所述的设备，其中所述辅助选择装置还被配置用于在所述设备在它的第二状态中时控制向第二辅助元件(SE1)的供电以便允许所述第二辅助元件在第二操作模式中操作并且选择在第二操作模式中操作的所述第二元件。
29.根据与权利要求25或者26组合的权利要求27或者28所述的设备，其中所述辅助选择装置包括：辅助功率控制装置(PRA，MMA，TRP，R4)，被配置用于根据所述配置指示控制向所述第二辅助元件或者每个其它辅助元件的供电。
30.根据权利要求14至29中的任一权利要求所述的设备，其中至少一个辅助元件(SE2)与所述主元件(ME)打包。
31.根据权利要求14至30中的任一权利要求所述的设备，其中至少另一辅助元件(SE1)可移除地连接到所述主元件。
32.根据权利要求14至31中的任一权利要求所述的设备，其中所述主元件(ME)是无接触元件、例如NFC控制器。
33.一种装置，包括天线和耦合到所述天线的根据权利要求14至32中的任一权利要求所述的设备。
34.根据权利要求33所述的装置，所述装置是无线通信装置。
35.根据权利要求33或者34所述的装置，其中至少一个辅助元件(SE)永久地固定于所述装置内。
36.根据权利要求33至35中的任一权利要求所述的装置，其中至少另一辅助元件(SE1)可移除地装入所述装置内并且可移除地连接到所述主元件。
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