CN105809236A - 一种支持sim卡功能的系统级芯片及实现sim卡功能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种支持SIM卡功能的系统级芯片以及实现SIM卡功能的方法，所述的系统级芯片包括SIM卡VCC检测电路、SIM卡复位处理电路、SIM卡时钟频率检测电路、SIM卡串行数据接收/发送电路、可编程电路以及中央处理器CPU。本发明设计的系统级芯片不仅支持原有的SIM卡功能，还进行了功能扩展，相比于原有的SIM卡，节省了物理空间，进一步减少了产品的布板面积，有利于产品小型化，以及通过非实物的形式实现SIM卡的功能，可以避免类似于接触不良、易损坏、补卡换卡等麻烦，提升产品的适应性，可以满足水利、电力等行业仪表在高湿、高温、风沙等复杂环境下的应用需求。

Description

一种支持SIM卡功能的系统级芯片及实现SIM卡功能的方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种支持SIM卡功能的系统级芯片及实现SIM卡功能的方法。
背景技术
SIM卡是(SubscriberIdentityModule客户识别模块)的缩写，也称为用户身份识别卡、智能卡，GSM数字移动电话机必须装上此卡方能使用。在SIM芯片上存储了数字移动电话客户的信息，加密的密钥以及用户的电话簿等内容，可供GSM网络客户身份进行鉴别，并对客户通话时的语音信息进行加密。图1为常见的SIM卡(大/小)
目前市面上SIM卡都是作为一个单独器件存在的，作为移动通信系统终端的一部分，会很大程度上限制了设备的体积。对于移动终端的使用者，在购置了移动终端后，还需要购置专门的SIM卡，这无疑也增加了相应的成本。
随着可穿戴及物联网产品的兴起，市场对产品小型化的需求越来越强烈，当前独立的SIM卡在实际应用时，都会面临体积较大、接触不良、易损坏、补换卡不方便、成本较高等问题，当前SIM卡的形态在一定程度上制约了物联网及可穿戴产品的发展。
另外，当前SIM卡的功能单一，运营商无法在此基础上进行功能扩展，当前可以实现SIM卡功能的途径还有2个，一个是购买SIM卡芯片厂商的晶元，然后将该晶元和客户自研晶元封装到一个芯片中；另外一个方法是购买SIM卡的IP，然后集成到自己的芯片中。
采用外购SIM卡晶元的方法，增加了外购晶元的成本，芯片的封装也比较复杂；采用外购SIM卡IP的方法，增加了外购IP的成本，增加了额外的硅片面积。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种支持SIM卡功能的系统级芯片及实现SIM卡功能的方法，能够弥补现有技术的不足。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种支持SIM卡功能的系统级芯片，包括SIM卡VCC检测电路、SIM卡复位处理电路、SIM卡时钟频率检测电路、SIM卡串行数据接收/发送电路、可编程电路以及中央处理器CPU；
所述SIM卡VCC检测电路，与电源输入触点C1电连接，用于检测主控端对电源输入触点C1的上下电情况，并采用中断方式完成相应的激活和去激活处理；
所述SIM卡复位处理电路，与复位信号输入触点C2电连接，用于采用中断方式完成对SIM卡串行数据接收/发送电路的复位处理；
所述SIM卡时钟频率检测电路，与时钟信号输入触点C3电连接，用于检测时钟信号输入触点C3接收时钟的频率，并根据接收时钟的频率，确定SIM卡串行数据接收/发送电路接收/发送串行数据的频率；
所述SIM卡串行数据接收/发送电路，与输入/输出串行数据触点电连接，用于完成SIM卡串行数据的接收和/或发送；
所述可编程电路，用于编写SIM卡的ID，并供中央处理器CPU查询。
另一方面，本发明提供了一种采用系统级芯片实现SIM卡功能的方法，包括：
设计一系统级芯片，并在系统级芯片上集成SIM卡VCC检测电路、SIM卡复位处理电路、SIM卡时钟频率检测电路、SIM卡串行数据接收/发送电路、可编程电路以及中央处理器CPU；
采用SIM卡VCC检测电路检测主控端对电源输入触点C1的上下电情况，并采用中断方式完成相应的激活和去激活处理；
通过SIM卡复位处理电路检测复位信号输入触点C2的复位信号，并采用中断方式完成对SIM卡串行数据接收/发送电路的复位处理；
采用SIM卡时钟频率检测电路检测时钟信号输入触点C3接收时钟的频率，并根据接收时钟的频率，确定SIM卡串行数据接收/发送电路接收/发送串行数据的频率；
采用SIM卡串行数据接收/发送电路完成SIM卡串行数据的接收和/或发送；
采用可编程电路编写SIM卡的ID，并供中央处理器CPU查询。
本发明提供的一种支持SIM卡功能的系统级芯片及实现SIM卡功能的方法，设计的系统级芯片不仅支持原有的SIM卡功能，还进行了功能扩展，相比于原有的SIM卡，节省了物理空间，进一步减少了产品的布板面积，有利于产品小型化，以及通过非实物的形式实现SIM卡的功能，可以避免类似于接触不良、易损坏、补卡换卡等麻烦，提升产品的适应性，可以满足水利、电力等行业仪表在高湿、高温、风沙等复杂环境下的应用需求。
附图说明
图1为现有的SIM卡的各个触点示意图；
图2为本发明实施例1设计的系统级芯片的内部电路结构示意图；
图3为SIM卡VCC检测电路内部结构示意图；
图4为SIM卡复位处理电路内部结构示意图；
图5为SIM卡时钟频率检测电路内部结构示意图；
图6为SIM卡时钟频率检测电路工作时的工作时序示意图；
图7为SIM卡串行数据接收/发送处理电路内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1、一种支持SIM卡功能的系统级芯片。下面结合图1-图7对本实施例提供的系统级芯片进行描述。
首先，可参见图1，为现有的SIM卡的各触点，其中，C1为电源输入触点，C2为复位信号输入触点，C3为时钟信号输入触点，C5接地，C7为输入/输出串行数据触点；与之相对应的，移动通信终端中也有相对应的接触触点。
参见图2，本实施例提供的系统级芯片包括SIM卡VCC检测电路、SIM卡复位处理电路、SIM卡时钟频率检测电路、SIM卡串行数据接收/发送电路、可编程电路以及中央处理器CPU。所述SIM卡VCC检测电路，与电源输入触点C1电连接，用于检测主控端对电源输入触点C1的上下电情况，并采用中断方式完成相应的激活和去激活处理；所述SIM卡复位处理电路，与复位信号输入触点C2电连接，用于采用中断方式完成对SIM卡串行数据接收/发送电路的复位处理；所述SIM卡时钟频率检测电路，与时钟信号输入触点C3电连接，用于检测时钟信号输入触点C3接收时钟的频率，并根据接收时钟的频率，确定SIM卡串行数据接收/发送电路接收/发送串行数据的频率；所述SIM卡串行数据接收/发送电路，与输入/输出串行数据触点电连接，用于完成SIM卡串行数据的接收和/或发送；所述可编程电路，用于编写SIM卡的ID，并供中央处理器CPU查询。
其中，参见图3所示，所述SIM卡VCC检测电路包括第一GPIO通用输入输出管脚和第一组寄存器，所述第一GPIO通用输入输出管脚与电源输入触点C1连接，所述第一组寄存器分别与第一GPIO通用输入输出管脚以及CPU电连接；所述第一GPIO通用输入输出管脚，用于检测电源输入触点C1上的VCC电平；还用于基于边沿触发的方式，当检测到VCC电平改变时，触发该第一GPIO通用输入输出管脚的中断，并由CPU完成相应的激活和去激活处理；所述第一组寄存器包括多个寄存器，用于存储所述第一GPIO通用输入输出管脚检测的VCC电平以及控制所述第一GPIO通用输入输出管脚的工作模式，其中，一个寄存器存储VCC电平，另外几个寄存器用于控制第一GPIO通用输入输出管脚的工作模式。
参见图4所示，所述SIM卡复位处理电路包括第二GPIO通用输入输出管脚和第二组寄存器，所述第二GPIO通用输入输出管脚与复位信号输入触点C2电连接，所述第二组寄存器分别与第二GPIO通用输入输出管脚以及CPU电连接；所述第二GPIO通用输入输出管脚，用于检测复位信号输入触点C2上的RST电平；还用于当检测到RST电平改变时，判断是否满足触发该第二GPIO通用输入输出管脚的中断条件，若满足，则触发第二GPIO通用输入输出管脚的中断，并由CPU中运行的应用程序完成SIM卡串行数据接收/发送电路中UART/USART模块的复位和重新配置；所述第二组寄存器包括多个寄存器，分别用于存储所述第二GPIO通用输入输出管脚检测的RST电平和控制该第二GPIO通用输入输出管脚的工作模式，其中，一个寄存器存储RST电平，另外几个寄存器用来控制第二GPIO通用输入输出管脚的工作模式。
参见图5以及图6所示，所述SIM卡时钟频率检测电路包括第一时钟同步电路和两个第二时钟同步电路、第一上升沿检测电路、第二上升沿检测电路、第一计数器、第二计数器、一个触发器以及一个寄存器，所述寄存器的输出端分别与第一时钟同步电路、一个第二时钟同步电路以及CPU电连接，所述寄存器的输入端分别与第一计数器和第二计数器电连接，所述第一上升沿检测电路与第一计数器连接，所述第二上升沿检测电路与第二计数器连接，所述第一上升沿检测电路还与触发器连接，所述触发器、第二时钟同步电路以及第二计数器依次连接。
所述寄存器，用于产生一个时钟测量使能信号，该时钟测量使能信号被同步到第一时钟同步电路形成第一时钟测量使能信号；以及该时钟测量使能信号被同步到第二时钟同步电路形成第二时钟测量使能信号；所述第一上升沿检测电路，用于检测所述第一时钟测量使能信号的跳变，当检测到所述第一时钟测量使能信号发生跳变时，产生一个单周期的脉冲信号作为第一计数器的清零信号；所述第一计数器，用于当接收到所述第一上升沿检测电路的清零信号时，对SIM卡的时钟进行计数，直到计数值达到预设计数值SIM_count；所述触发器，用于存储第一计数器的计数时间，且基于第一计数器的计数时间产生一个电平信号，该电平信号同步到第二时钟同步电路作为第二计数器的计数使能信号；所述第二上升沿检测电路，用于检测所述第二时钟测量使能信号的跳变，当检测到所述第二时钟测量使能信号发生跳变时，产生一个单周期的脉冲信号作为第二计数器的清零信号；所述第二计数器，用于当接收对应的清零信号以及计数使能信号时，对系统级芯片内部已知频率的时钟进行计数，计数值为SoC_count；所述CPU，用于根据第一计数器的计数值、系统级芯片内部已知频率的时钟以及第二计数器的计数值，计算得出SIM卡的时钟频率；其中，具体的计算公式为：
SIM_clock_period*SIM_count＝Soc_clock_period*Soc_count；
其中，SIM_clock_period为SIM卡的时钟频率，SIM_count为第一计数器的计数值，Soc_clock_period为系统级芯片内部时钟频率，Soc_count为第二计数器的时钟频率。
参见图7所示，所述SIM卡串行数据接收/发送处理电路包括第一三态门、第二三态门以及一个UART/USART模块，所述第一三态门的输入端与输入/输出串行数据触点C7连接，所述第一三态门的输出端与UART/USART模块连接；所述第二三态门的输入端与UART/USART模块连接，所述第二三态门的输出端与输入/输出串行数据触点C7连接；其中，第一三态门完成RXD对外通讯使能控制，当第一三态门开启时，RXD将接收来自输入/输出串行数据触点C7的I/O管脚输入的数据，第二三态门完成TXD对外通讯使能控制，当第二三态门开启时，TXD输出的数据将通过输入/输出串行数据触点C7的I/O管脚输出；所述UART/USART模块，用于通过RXD管脚接收SIM卡协议报文，并将接收的SIM卡协议报文存储至接收数据缓冲区RXFIFO中供CPU查询；还用于将发送数据缓冲区TXFIFO中的SIM卡应答报文通过TXD管脚发送出去；所述CPU，用于解析出SIM卡协议报文的内容，并生产相应的SIM卡应答报文，并将SIM卡应答报文存储至发送数据缓冲区TXFIFO中；所述寄存器，用于配置切换第一三态门和第二三态门的工作状态，以使输入/输出串行数据触点C7在输入模式与输出模式之间进行切换。
另外，所述可编程电路使用eFUSE电子熔丝来完成SIM卡ID的存储。
实施例2、一种采用系统级芯片实现SIM卡功能的方法。
本实施例提供的方法包括：首先设计一系统级芯片，并在系统级芯片上集成SIM卡VCC检测电路、SIM卡复位处理电路、SIM卡时钟频率检测电路、SIM卡串行数据接收/发送电路、可编程电路以及中央处理器CPU；
采用SIM卡VCC检测电路检测主控端对电源输入触点C1的上下电情况，并采用中断方式完成相应的激活和去激活处理；
通过SIM卡复位处理电路检测复位信号输入触点C2的复位信号，并采用中断方式完成对SIM卡串行数据接收/发送电路的复位处理；
采用SIM卡时钟频率检测电路检测时钟信号输入触点C3接收时钟的频率，并根据接收时钟的频率，确定SIM卡串行数据接收/发送电路接收/发送串行数据的频率；
采用SIM卡串行数据接收/发送电路完成SIM卡串行数据的接收和/或发送；
采用可编程电路编写SIM卡的ID，并供中央处理器CPU查询。
在具体实施时，所述SIM卡VCC检测电路采用一个GPIO通用输入输出管脚检测电源输入触点C1上的VCC电平，且基于边沿触发的方式，当检测到VCC电平改变时，触发该GPIO通用输入输出管脚的中断，并由CPU完成相应的激活和去激活处理。
所述SIM卡复位处理电路采用一个GPIO通用输入输出管脚检测复位信号输入触点C2上的RST电平，当检测到RST电平改变时，判断是否满足触发中断条件，若满足，则触发该GPIO通用输入输出管脚的中断，并由CPU完成SIM卡串行数据接收/发送电路复位。
采用SIM卡时钟频率检测电路检测时钟信号输入触点C3接收时钟的频率具体包括：在SIM卡时钟频率检测电路设置第一计数器和第二计数器；利用软件对SIM卡时钟频率检测电路配置产生一个时钟测量使能信号，该信号被同步到SIM卡的时钟域形成第一时钟测量使能信号以及被同步到系统级芯片内部的时钟域形成第二时钟测量使能信号；当检测到第一时钟测量使能信号发生跳变时，产生一个单周期的脉冲信号作为第一计数器的清零信号，以启动第一计数器对SIM卡的时钟进行计数，直到计数值达到预设计数值SIM_count时停止计数；记录第一计数器的计数时间，基于第一计数器的计数时间产生一个电平信号，该电平信号同步到第二时钟同步电路作为第二计数器的计数使能信号；当检测到所述第二时钟测量使能信号发生跳变时，产生一个单周期的脉冲信号作为第二计数器的清零信号，以启动第二计数器对系统级芯片内部已知频率的时钟进行计数，根据第二计数器的计数使能信号确定计数时间，根据第一计数器的计数值、系统级芯片内部已知频率的时钟以及第二计数器的计数值，计算得出SIM卡的时钟频率。
结合图5对测量SIM卡的时钟频率进行说明：当系统进行SIM卡的时钟频率测量时，软件配置寄存器产生一个时钟测量使能信号(对应下面波形图中的CNT_EN)，该信号首先被同步到SIM卡的CLK时钟域，然后基于同步后的信号(对应下面波形图中的CNT_EN_Sync_CLK1)，当检测到该信号发生0->1跳变时，产生一个单周期的脉冲信号(对应下面波形图中的CNT_Start_For_CLK1)，这个信号即为第一个计数器的清零信号。当第一个计数器计数到软件预设的Sim_count时，将不再递增。
当第一个计数器的计数值小于软件预设的Sim_count时，第一个计数器就可以一直保持计数。同时基于计数器1的清0信号和计数器1的值，产生一个电平信号(对应下面波形图中的CLK1_Valid)。该信号在计数器1的清0信号为高时置1，当计数器1的值到达Sim_count时清0。该信号同步到CLK2后会作为第二个计数器的计数使能。(对应下面波形图中的CLK1_Valid_Sync_CLK2)，软件配置寄存器产生一个时钟测量使能信号CNT_EN也将被同步到Soc的CLK时钟域，然后基于同步后的信号(对应下面波形图中的CNT_EN_Sync_CLK2)，当检测到该信号发生0->1跳变时，产生一个单周期的脉冲信号，这个信号即为第二个计数器的清零信号(对应下面波形图中的CNT_Start_For_CLK2)。
第二个计数器以产生的CLK1_Valid_Sync_CLK2这个电平信号作为计数使能信号，当计数到这个电平从高到低时停止。假定此时的计数值为SoC_count，则下面这个公式近似成立:
SIM_clock_period*SIM_count＝Soc_clock_period*Soc_count；
其中，SIM_clock_period为SIM卡的时钟频率，SIM_count为第一计数器的计数值，Soc_clock_period为系统级芯片内部时钟频率，Soc_count为第二计数器的时钟频率。
将SIM卡串行数据接收/发送电路中的UART/USART模块单向收发的RXD/TXD配置为一个双向I/O，当进行SIM卡的协议报文接收时，利用软件将I/O配置为输入模式，接收外部输入的SIM卡的协议报文，解析出协议报文的内容，并生成相应的SIM卡应答报文，将I/O配置为输出模式，将SIM卡应答报文发送出去，并提供相应的发送提示，且再次将I/O配置为输入模式。
使用eFUSE电子熔丝来完成SIM卡ID在可编程电路中的存储。
本发明提供的一种支持SIM卡功能的系统级芯片及实现SIM卡功能的方法，设计的系统级芯片不仅支持原有的SIM卡功能，还进行了功能扩展，比如，系统级芯片能够模拟SIM卡的标准接口支持、能够支持SIM卡输入时钟频率的测量、支持SIM卡串行数据的输入/输出处理以及支持SIM卡协议数据的处理，相比于原有的SIM卡，节省了物理空间，进一步减少了产品的布板面积，有利于产品小型化，以及通过非实物的形式实现SIM卡的功能，可以避免类似于接触不良、易损坏、补卡换卡等麻烦，提升产品的适应性，可以满足水利、电力等行业仪表在高湿、高温、风沙等复杂环境下的应用需求。
本发明设计的系统级芯片，相比于外购SIM卡晶元的方法，省去了外购晶元的成本，并且减少了芯片封装的时间，降低了芯片封装的复杂度；相比于外购SIM卡IP，然后集成到开发芯片的方法，减少了外购IP的成本，并且直接复用了系统级芯片的现有资源，无需增加额外的硅片面积。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种支持SIM卡功能的系统级芯片，其特征在于，所述的系统级芯片包括SIM卡VCC检测电路、SIM卡复位处理电路、SIM卡时钟频率检测电路、SIM卡串行数据接收/发送电路、可编程电路以及中央处理器CPU；
所述SIM卡VCC检测电路，与电源输入触点C1电连接，用于检测主控端对电源输入触点C1的上下电情况，并采用中断方式完成相应的激活和去激活处理；
所述SIM卡复位处理电路，与复位信号输入触点C2电连接，用于采用中断方式完成对SIM卡串行数据接收/发送电路的复位处理；
所述SIM卡时钟频率检测电路，与时钟信号输入触点C3电连接，用于检测时钟信号输入触点C3接收时钟的频率，并根据接收时钟的频率，确定SIM卡串行数据接收/发送电路接收/发送串行数据的频率；
所述SIM卡串行数据接收/发送电路，与输入/输出串行数据触点C7电连接，用于完成SIM卡串行数据的接收和/或发送；
所述可编程电路，用于编写SIM卡的ID，并供中央处理器CPU查询。
2.如权利要求1所述的支持SIM卡功能的系统级芯片，其特征在于，所述SIM卡VCC检测电路包括第一GPIO通用输入输出管脚和第一组寄存器，所述第一GPIO通用输入输出管脚与电源输入触点C1连接，所述第一组寄存器分别与第一GPIO通用输入输出管脚以及CPU电连接；
所述第一GPIO通用输入输出管脚，用于检测电源输入触点C1上的VCC电平；还用于基于边沿触发的方式，当检测到VCC电平改变时，触发该第一GPIO通用输入输出管脚的中断，并由CPU完成相应的激活和去激活处理；
所述第一组寄存器包括多个寄存器，用于存储所述第一GPIO通用输入输出管脚检测的VCC电平以及控制所述第一GPIO通用输入输出管脚的工作模式。
3.如权利要求1所述的支持SIM卡功能的系统级芯片，其特征在于，所述SIM卡复位处理电路包括第二GPIO通用输入输出管脚和第二组寄存器，所述第二GPIO通用输入输出管脚与复位信号输入触点C2电连接，所述第二组寄存器分别与第二GPIO通用输入输出管脚以及CPU电连接；
所述第二GPIO通用输入输出管脚，用于检测复位信号输入触点C2上的RST电平；还用于当检测到RST电平改变时，判断是否满足触发该第二GPIO通用输入输出管脚的中断条件，若满足，则触发第二GPIO通用输入输出管脚的中断，并由CPU完成SIM卡串行数据接收/发送电路中UART/USART模块的复位和重新配置；
所述第二组寄存器包括多个寄存器，用于存储所述第二GPIO通用输入输出管脚检测的RST电平和控制该第二GPIO通用输入输出管脚的工作模式。
4.如权利要求1所述的支持SIM卡功能的系统级芯片，其特征在于，所述SIM卡时钟频率检测电路包括第一时钟同步电路和两个第二时钟同步电路、第一上升沿检测电路、第二上升沿检测电路、第一计数器、第二计数器、一个触发器以及一个寄存器，所述寄存器的输出端分别与第一时钟同步电路、一个第二时钟同步电路以及CPU电连接，所述寄存器的输入端分别与第一计数器和第二计数器电连接，所述第一上升沿检测电路与第一计数器连接，所述第二上升沿检测电路与第二计数器连接，所述第一上升沿检测电路还与触发器连接，所述触发器、第二时钟同步电路以及第二计数器依次连接；
所述寄存器，用于产生一个时钟测量使能信号，该时钟测量使能信号被同步到第一时钟同步电路形成第一时钟测量使能信号；以及该时钟测量使能信号被同步到第二时钟同步电路形成第二时钟测量使能信号；
所述第一上升沿检测电路，用于检测所述第一时钟测量使能信号的跳变，当检测到所述第一时钟测量使能信号发生跳变时，产生一个单周期的脉冲信号作为第一计数器的清零信号；
所述第一计数器，用于当接收到所述第一上升沿检测电路的清零信号时，对SIM卡的时钟进行计数，直到计数值达到预设计数值SIM_count；
所述触发器，用于存储第一计数器的计数时间，且基于第一计数器的计数时间产生一个电平信号，该电平信号同步到第二时钟同步电路作为第二计数器的计数使能信号；
所述第二上升沿检测电路，用于检测所述第二时钟测量使能信号的跳变，当检测到所述第二时钟测量使能信号发生跳变时，产生一个单周期的脉冲信号作为第二计数器的清零信号；
所述第二计数器，用于当接收对应的清零信号以及计数使能信号时，对系统级芯片内部已知频率的时钟进行计数，计数值为SoC_count；
所述CPU，用于根据第一计数器的计数值、系统级芯片内部已知频率的时钟以及第二计数器的计数值，计算得出SIM卡的时钟频率；其中，具体的计算公式为：
SIM_clock_period*SIM_count＝Soc_clock_period*Soc_count；
其中，SIM_clock_period为SIM卡的时钟频率，SIM_count为第一计数器的计数值，Soc_clock_period为系统级芯片内部时钟频率，Soc_count为第二计数器的时钟频率。
5.如权利要求1所述的支持SIM卡功能的系统级芯片，其特征在于，所述SIM卡串行数据接收/发送处理电路包括第一三态门、第二三态门以及一个UART/USART模块，所述第一三态门的输入端与输入/输出串行数据触点C7连接，所述第一三态门的输出端与UART/USART模块连接；所述第二三态门的输入端与UART/USART模块连接，所述第二三态门的输出端与输入/输出串行数据触点C7连接；其中，第一三态门完成RXD对外通讯使能控制，当第一三态门开启时，RXD将接收来自输入/输出串行数据触点C7的I/O管脚输入的数据，第二三态门完成TXD对外通讯使能控制，当第二三态门开启时，TXD输出的数据将通过输入/输出串行数据触点C7的I/O管脚输出；所述UART/USART模块，用于通过RXD管脚接收SIM卡协议报文，并将接收的SIM卡协议报文存储至接收数据缓冲区RXFIFO中供CPU查询；还用于将发送数据缓冲区TXFIFO中的SIM卡应答报文通过TXD管脚发送出去所述CPU，用于解析出SIM卡协议报文的内容，并生产相应的SIM卡应答报文，并将SIM卡应答报文存储至发送数据缓冲区TXFIFO中；
所述寄存器，用于配置切换第一三态门和第二三态门的工作状态，以使输入/输出串行数据触点C7在输入模式与输出模式之间进行切换。
6.如权利要求1所述的支持SIM卡功能的系统级芯片，其特征在于，所述可编程电路使用eFUSE电子熔丝来完成SIM卡ID的存储。
7.一种采用系统级芯片实现SIM卡功能的方法，其特征在于，包括：
设计一系统级芯片，并在系统级芯片上集成SIM卡VCC检测电路、SIM卡复位处理电路、SIM卡时钟频率检测电路、SIM卡串行数据接收/发送电路、可编程电路以及中央处理器CPU；
采用SIM卡VCC检测电路检测主控端对电源输入触点C1的上下电情况，并采用中断方式完成相应的激活和去激活处理；
通过SIM卡复位处理电路检测复位信号输入触点C2的复位信号，并采用中断方式完成对SIM卡串行数据接收/发送电路的复位处理；
采用SIM卡时钟频率检测电路检测时钟信号输入触点C3接收时钟的频率，并根据接收时钟的频率，确定SIM卡串行数据接收/发送电路接收/发送串行数据的频率；
采用SIM卡串行数据接收/发送电路完成SIM卡串行数据的接收和/或发送；
采用可编程电路编写SIM卡的ID，并供中央处理器CPU查询。
8.如权利要求7所述的采用系统级芯片实现SIM卡功能的方法，其特征在于，所述SIM卡VCC检测电路采用一个GPIO通用输入输出管脚检测电源输入触点C1上的VCC电平，且基于边沿触发的方式，当检测到VCC电平改变时，触发该GPIO通用输入输出管脚的中断，并由CPU完成相应的激活和去激活处理。
9.如权利要求7所述的采用系统级芯片实现SIM卡功能的方法，其特征在于，所述SIM卡复位处理电路采用一个GPIO通用输入输出管脚检测复位信号输入触点C2上的RST电平，当检测到RST电平改变时，判断是否满足触发中断条件，若满足，则触发该GPIO通用输入输出管脚的中断，并由CPU完成SIM卡串行数据接收/发送电路复位。
10.如权利要求7所述的采用系统级芯片实现SIM卡功能的方法，其特征在于，采用SIM卡时钟频率检测电路检测时钟信号输入触点C3接收时钟的频率具体包括：
在SIM卡时钟频率检测电路设置第一计数器和第二计数器；
利用软件对SIM卡时钟频率检测电路配置产生一个时钟测量使能信号，该信号被同步到SIM卡的时钟域形成第一时钟测量使能信号以及被同步到系统级芯片内部的时钟域形成第二时钟测量使能信号；
当检测到第一时钟测量使能信号发生跳变时，产生一个单周期的脉冲信号作为第一计数器的清零信号，以启动第一计数器对SIM卡的时钟进行计数，直到计数值达到预设计数值SIM_count时停止计数；
记录第一计数器的计数时间，基于第一计数器的计数时间产生一个电平信号，该电平信号同步到第二时钟同步电路作为第二计数器的计数使能信号；
当检测到所述第二时钟测量使能信号发生跳变时，产生一个单周期的脉冲信号作为第二计数器的清零信号，以启动第二计数器对系统级芯片内部已知频率的时钟进行计数，根据第二计数器的计数使能信号确定计数时间，计数值为SoC_count；
计算得出SIM卡的时钟频率；其中，具体的计算公式为：
SIM_clock_period*SIM_count＝Soc_clock_period*Soc_count；
其中，SIM_clock_period为SIM卡的时钟频率，SIM_count为第一计数器的计数值，Soc_clock_period为系统级芯片内部时钟频率，Soc_count为第二计数器的时钟频率。
11.如权利要求7所述的采用系统级芯片实现SIM卡功能的方法，其特征在于，采用SIM卡串行数据接收/发送电路完成SIM卡串行数据的接收和/或发送具体包括：
将SIM卡串行数据接收/发送电路中的UART/USART模块单向收发的RXD/TXD配置为一个双向I/O，当进行SIM卡的协议报文接收时，利用软件将I/O配置为输入模式，接收外部输入的SIM卡的协议报文，并利用软件解析出协议报文的内容，且生成相应的SIM卡应答报文，将I/O配置为输出模式，将SIM卡应答报文发送出去，并提供相应的发送提示，且再次将I/O配置为输入模式。
12.如权利要求7所述的采用系统级芯片实现SIM卡功能的方法，其特征在于，使用eFUSE电子熔丝来完成SIM卡ID在可编程电路中的存储。
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