CN106096473A - 一种智能卡的解决7816/swp双接口同步nvm数据的方法和装置 - Google Patents

一种智能卡的解决7816/swp双接口同步nvm数据的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种智能卡的解决7816/SWP双接口同步NVM数据的方法和装置，包括：SWP接口的应用命令的快速响应；基于NVM数据访问状态机、NVM擦写流程等设计，来保证双接口下NVM数据同步的方法。本发明可以保证SWP端专用应用命令的快速响应，使安全单元芯片的COS支持更多的应用种类。

Description

一种智能卡的解决7816/SWP双接口同步NVM数据的方法和 装置
技术领域
本发明涉及智能卡的技术领域，特别是涉及NFC移动支付应用中安全单元芯片的双接口同步NVM的方法。
背景技术
智能卡是一种集成电路芯片，集成了微控制器CPU、随机存储器RAM、非易失存储器NVM(Non-Volatile Memory)和操作系统COS(Chip Operating System)，可支持多种通信接口。其中非易失存储器NVM中存储的数据掉电不丢失，本发明中提到的“NVM数据”特指与应用相关的数据。
7816和SWP(Single Wire Protocol)是智能卡中常见的接触式通信接口，两个接口相互独立，互不影响。
安全单元(Secure Element)芯片是一种智能卡，简称SE，应用于基于近场通信NFC(Near Field Communication)技术的移动支付(Mobile Payment)系统中，支持7816、SWP等通信接口。SE的常见形式是SIM卡。
在NFC-SIM移动支付系统中，射频前端芯片CLF(Contactless Front)与SE芯片以SWP接口连接，CLF芯片集成了非接触天线，负责实现多种非接触通信协议；手机终端与SE芯片以7816接口连接。
手机终端可以通过7816接口与SE交互APDU(Application Protocol Data Unit)命令，来读写SE芯片中的NVM数据。
非接触读卡器可以通过非接触通信协议与CLF芯片交互APDU或其他专用格式的应用命令，CLF芯片再通过SWP接口向SE芯片透传应用命令，从而实现非接触读卡器读写SE芯片中的NVM数据。
当非接触读卡器通过专用格式的应用命令与CLF芯片交互时，为保证应用命令的执行性能满足特定要求，需要SE芯片尽快响应应用命令。
当SE芯片中的部分NVM数据，可能被7816和SWP两个接口中的应用命令同时读写时，SE芯片上的COS必须保证NVM数据的同步。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能卡设计方案，在保证SWP接口的专用应 用命令的快速响应的同时，保证双接口下NVM数据的同步。
本发明还提供了一种智能卡COS，用以保证上述方案在实际中的应用。
为了解决上述问题，本发明公开了一种SWP接口的专用应用命令处理机制、NVM数据访问状态机和NVM擦写流程，包括：
当CLF芯片通过SWP接口透传给SE芯片专用应用命令后，SE芯片产生SWP帧接收中断，为尽快响应应用命令，COS在SWP帧接收中断处理函数中实现专用应用命令的处理，处理完成后退出中断处理函数。
当手机终端通过7816接口传给SE芯片应用命令后，COS仅在中断中接收7816接口数据，不进行应用命令处理，而在COS的主流程中处理此应用命令。
当芯片正在进行NVM数据擦写时，芯片接收到了承载专用应用命令的SWP数据帧，则芯片终止当前的NVM擦写，并通过寄存器给出NVM擦写被打断的标志，表示当前NVM擦写操作被打断了。
SWP接口的专用应用命令在COS的中断处理函数中被处理，芯片保证不会被打断或终止。
行业内技术规范约定，承载专用应用命令的SWP数据帧交互必须成对出现，即一收一发，SE芯片不会连续接收到两帧承载专用应用命令的SWP数据帧。
COS维护一个标志FlagA，上电初始状态为0，接收到第一条SWP接口的专用应用命令时设置为非0；根据行业内技术规范约定，COS可以获取专用应用命令交互完成或退出的事件，COS应在此事件发生后立即清除FlagA为0。芯片设计支持COS的FlagA清零操作是在中断处理函数中进行。
COS优选的处理方式是：7816接口的应用命令访问NVM数据前，都要确认FlagA标志。当FlagA为非0时，可以选择等待直至FlagA为0，也可以选择通过7816接口的命令响应，通知手机终端应用命令执行失败且NVM数据可能被SWP接口改写。
COS在当7816接口已经启动擦写一块NVM数据，但发生了擦写过程被终止的事件时，COS优选的处理方式是：重复执行NVM擦写流程，或者通过7816接口的命令响应，通知手机终端应用命令执行失败且NVM数据可能被SWP接口改写。
为了简化NVM模块的设计，使NVM模块不考虑中断处理函数中的NVM擦写流程与主流程中的NVM擦写流程的交叉影响，芯片的NVM擦写流程中，优选的处理方式是，在第一步骤先关闭所有中断使能，在NVM擦写完成或被打断后，恢复中断使能配置。
本发明提出的方案，
不增加芯片设计的复杂度，通过COS中状态机和NVM操作流程的设计，兼顾了SWP接口专用应用命令的快速响应和NVM数据在双接口下的同步，使安全单元(SE)芯片的COS可以支持更多的应用种类。
附图说明
图1是本发明的一种SWP/7816双接口命令处理的基本流程图
图2是本发明的一种NVM擦写流程图
图3是本发明的一种7816接口NVM数据访问状态机流转图
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例的核心构思在于，通过将SWP接口的专用应用命令放在中断服务程序中处理，来保证专用应用的快速响应；同时依靠NVM数据访问状态机、NVM擦写流程的设计，保证SWP/7816双接口访问的NVM数据的同步。
参考图1，
步骤102用于接收不要求快速响应的应用命令，但不处理命令
步骤103是处理需要快速响应的SWP接口专用应用命令
步骤104置位FlagA标志。在7816接口NVM操作前须查询此标志；另外，COS在上电初始化时，以及退出SWP接口专用应用时，须清零FlagA标志
步骤105/108代表COS主流程中的不断循环执行的一些关键操作
步骤107是处理7816接口应用命令
参考图2，
是本发明典型的NVM擦写流程，其中SWP接口专用应用命令中的NVM擦写，直接实施此流程
步骤201保证NVM擦写流程不会嵌套，可极大简化硬件NVM模块的设计
步骤202/203/204代表NVM擦写流程的一些关键操作
步骤205用于恢复中断使能，及时响应可能发生的外设中断信号
步骤205执行之前，如果NVM擦写未被打断，正常执行一般需要几ms的时间；如果被打断，只需100us左右的时间，即可响应外设中断信号
参考图3，
步骤302即图1所示的典型NVM擦写流程
作为优选实施方案，步骤301保证了7816接口NVM擦写之前，优先完成SWP接口的NVM擦写操作；
步骤303是一种优选实施方式，用于保证7816端的NVM擦写成功执行，实施场景是，7816接口NVM擦写操作先一步处理，随后发生的SWP接口的专用应用命令会打断7816接口NVM擦写。
为使本领域技术人员更好地理解本发明，以下通过具体例子对本发明实施方式更进一步说明。
例如，7816端在步骤201执行之前，SWP端未完成应用命令交互，COS可以根据FlagA标志进行审计，或者7816端操作等待，直至SWP端命令交互完成后再执行；或者通过命令响应通知手机。
例如，7816端执行步骤201和步骤205之间的操作，SWP端接收到应用命令的事件会打断NVM擦写流程，在步骤205执行完成后，快速优先响应SWP端命令；SWP端命令处理完成后，COS在步骤303中进行审计，决定7816端NVM擦写是否重试或通过命令响应通知手机。
以上对本发明所提供的一种智能卡的解决7816/SWP双接口同步NVM数据的方法，进行了详细介绍，本文中通过对本发明的原理和实施方式的阐述，用于帮助理解本发明的方法；同时，对于本领域的COS开发技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式或优选方案之外也会有其他处理方式，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种智能卡的解决7816/SWP双接口同步NVM数据的方法和装置，其特征在于，包括：
在SWP帧接收中断处理函数中处理专用应用命令；维护一标志位，用于表征专用应用命令的交互流程是否完成。
2.一种智能卡的解决7816/SWP双接口同步NVM数据的方法和装置，其特征在于，还包括：
在NVM擦写流程中，通过禁止中断使能和恢复中断使能，保证NVM擦写流程不会嵌套。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，COS中7816接口命令处理时，通过审计相关标志，依据一定规则来访问NVM数据。
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