CN106445851A - 一种提高FlashNFC‑SIM智能卡接口响应能力的方法 - Google Patents
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Abstract
以Flash为主存储器的NFC‑SIM芯片在Flash擦写期间CPU无法读取存储在Flash中的程序,无法响应接口中断,会影响NFC‑SIM芯片的接口响应能力。为了解决此问题,本发明提出了一种提高Flash NFC‑SIM芯片接口响应能力的实现方法。在接口产生需要CPU快速响应的中断时,产生Flash擦写中止请求信号,中止Flash擦写操作后CPU恢复运行,快速响应中断,之后再通过判断Flash擦写中止标志启动恢复Flash擦写操作。通过采用该方法,使Flash NFC‑SIM芯片能够支持7816和SWP接口并行进行Flash擦写操作,有效提高了Flash擦写期间的接口响应能力。
Description
技术领域
本发明应用于Flash NFC-SIM智能卡设计领域,可以用集成电路实现。
背景技术
NFC是移动支付的一种技术实现方案,是一种非接触式识别和互联技术。NFC手机内置CLF和安全芯片,组成非接触模块的一部分,可以当作非接触卡或非接触读写器使用。典型系统结构如图1所示,其中UICC与Terminal之间的接口包括SWP接口和7816接口。7816接口与基带芯片通信完成电信或其他远程支付应用,SWP接口与CLF芯片通信完成近场非接应用。在手机有电时,支持非接应用和电信应用同时进行,即支持在拨打接听电话以及收发短信的同时进行非接触交易,7816接口和SWP接口可同时工作。
为了保证SWP接口和7816接口并行工作,UICC芯片通常需要支持以下功能:
●识别7816和SWP接口是否存在,支持自动接口检测;
●避免一个接口的复位影响另一个接口的正常通信,将接口复位作为中断进行处理;
●外部接口存在时,芯片能按照接口协议要求,在给定时间内输出正确应答信息;
●芯片进入Standby状态后,任一接口通信能够唤醒芯片。
根据上述第3条,为保证接口数据传输的独立性,UICC芯片的硬件接口模块通常实现7816和SWP接口数据链路层的协议,数据传输完成后通过中断方式通知CPU,软件完成上层命令的处理。
在SWP协议中,对UICC响应时间有一定要求,例如从deactived状态激活后,应在500us内发送ACT_SYNC帧。软件应在限定时间内响应中断,完成响应处理,否则,可能导致接口激活失败,或命令响应超时等问题。
以Flash为主存储器的NFC-SIM智能卡芯片,软件保存在Flash存储器中。对于Flash存储器,在进行擦除和编程操作时,不支持进行读数据操作。因此,在芯片进行Flash擦除和编程操作时,CPU无法从Flash中读取指令,也无法执行程序。当7816接口的电信应用在进行Flash擦写时,无法及时响应SWP接口的中断,这段时间约2~3ms,将导致SWP接口的响应超时。
为了解决此问题,本发明提出了一种中止Flash擦写操作、快速响应接口中断的软硬件协同操作方法,使CPU在接收到需要快速响应的中断时,能够中止当前的Flash擦写操作,及时完成接口中断处理;中断处理完成后还能够继续完成前次被中止的Flash擦写操作,从而能够保证多接口通信的并行进行。
发明内容
本发明旨在解决以Flash为主存储器的NFC-SIM芯片在Flash擦写期间的接口响应速度问题,通过软硬件协同操作,能够确保NFC-SIM芯片支持7816和SWP接口并行工作。
本发明所述的提高Flash NFC-SIM智能卡接口响应能力的方法,包括:
1)Flash存储器支持复位信号,复位信号有效时,Flash存储器当前操作被停止,一定时间后进入复位状态;复位信号无效后,可以进行读写擦除等操作;
2)接口模块在接收到命令或检测到接口状态变化时产生中断信号,如该中断必须快速响应,则同时产生中止请求信号;在中断被响应后,清除中止请求信号;
3)Flash控制器在接收到中止请求信号后,如当前正在进行Flash擦写操作,则产生Flash复位信号,中止Flash擦写操作,同时设置中止状态标志;否则,忽略该中止请求信号;
4)Flash复位完成后,CPU恢复执行程序,可以响应接口中断,快速完成接口命令处理;
5)中断响应完成后,CPU可以通过中止状态标志,确定前一次Flash擦写操作已被中止,重新发起该操作。
通过以上软硬件协同操作,接口中断能够得到快速响应,Flash擦写操作被中止后也可以被正确恢复,有效的实现了Flash擦写期间快速响应接口中断的要求,解决了NFC-SIM智能卡芯片应用中多接口并行工作的问题。
附图说明
图1 NFC-SIM应用系统结构图;
图2 NFC-SIM智能卡芯片系统结构图;
图3软硬件协同操作流程图;
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合附图对其工作过程进行详细说明。
如图2所示,为NFC-SIM智能卡芯片系统结构图,其中CPU执行的程序保存在Flash存储器中。CPU通过总线向Flash控制器发起读写擦除等操作请求,Flash控制器产生Flash存储器所需的控制信号时序,完成CPU的操作请求。CPU通过总线控制接口模块;接口模块完成数据发送接收,或检测到接口状态变化时,通过中断方式通知CPU进行处理。
如图3所示,为中止Flash擦写操作、快速响应接口中断的软硬件协同操作流程。
由于Flash存储器擦写期间不允许进行读操作,在Flash擦写期间,Flash控制器通过总线挂起或停CPU时钟的方式使CPU处于停止状态,CPU停止读取后续指令。Flash擦写操作完成后,Flash控制器恢复总线或CPU时钟,CPU才可以继续执行后续程序。为了快速响应接口中断,Flash控制器在Flash擦写期间持续检测中止请求Abort_req信号。Abort_req信号有效,表示接口中断需要快速响应,Flash控制器检测到该信号有效后,立即复位当前擦写操作,设置中止标志AbortFlag,快速恢复CPU运行。
CPU运行恢复后,立即响应接口产生的中断(Irq)。中断响应完成后,软件回到原Flash擦写函数中,为了避免Flash擦写中止导致的擦写错误,软件可以通过判断中止标志AbortFlag=1,确定前一次擦写操作被接口中断中止了,从而再次启动Flash擦写操作。擦写操作完成,且判断中止标志AbortFlag=0,则表示此次Flash擦写成功,可以正常进行后续操作。
通过以上软硬件协同操作,需要快速响应的接口中断得到了及时响应,Flash擦写操作中止后也得到正确恢复,保证了Flash NFC-SIM智能卡芯片应用中多接口的并行工作。
Claims (1)
1.一种提高Flash NFC-SIM智能卡接口响应能力的方法,其特征在于:
1)Flash存储器支持复位信号,复位信号有效时,Flash存储器当前操作被停止,一定时间后进入复位状态;复位信号无效后,可以进行读写擦除等操作;
2)接口模块在接收到命令或检测到接口状态变化时产生中断信号,如该中断必须快速响应,则同时产生中止请求信号;在中断被响应后,清除中止请求信号;
3)Flash控制器在接收到中止请求信号后,如当前正在进行Flash擦写操作,则产生Flash复位信号,中止Flash擦写操作,同时设置中止状态标志;否则,忽略该中止请求信号;
4)Flash复位完成后,CPU恢复执行程序,可以响应接口中断,快速完成接口命令处理;
5)中断响应完成后,CPU可以通过中止状态标志,确定前一次Flash擦写操作已被中止,重新发起该操作。
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