CN111626068A - 一种动态分配协议接口的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种动态分配协议接口的装置和方法，所述装置包括卡基、设置在所述卡基的8个管脚C1至C8、微控制单元MCU、非易失性存储器、ISO 7816协议接口模块、第二协议接口模块和管脚配置模块；微控制单元MCU内置ISO 7816协议和第二协议，可通过管脚配置模块进行相应的管脚配置，从而实现ISO 7816协议到第二协议的切换。本发明实现了SIM卡模式下的大容量高速数据传输，并具有良好的扩充性。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种动态分配协议接口的装置和方法。
背景技术
传统的手机SIM卡遵循智能卡工业标准ISO7816，其存储容量一般会分为8KB、16KB、32KB、64KB、128KB和512KB几种版本，NFC业务的高规格SIM卡，容量最大也只能达到兆级。这种存储能力无法很好地支持电信运营商业务发展和最终客户的应用需求，为了扩充手机存储空间，用户需要额外购置SIM卡以外的扩展卡（如Micro-SD卡，亦称之为TF卡）并安装在用户设备上。随着用户设备（如手机）功能的升级换代，需要在设备里布局更多的元器件，因而制造商在设计用户设备时尽可能地压缩既有元器件如SD卡槽的物理空间。鉴于这种需求的推动，出现了一些SIM卡和存储卡二合一的产品，既解决了设计空间的问题，同时也便于运营商基于大容量SIM卡开展丰富的电信增值业务。但由于SIM卡遵循的是ISO 7816协议，存储卡遵循的是SD协议，解决两个协议之间的兼容互通成为新的问题，另外当需要新的数据传输协议时，现有技术无法很好地对多协议进行扩充。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种动态分配协议接口的装置和方法。
为达到上述目的，本发明首先提供了一种动态分配协议接口的装置，所述装置包括卡基、设置在所述卡基的8个管脚C1至C8、微控制单元MCU、非易失性存储器、ISO 7816协议接口模块、第二协议接口模块和管脚配置模块；所述微控制单元MCU通过ISO 7816协议接口模块、第二协议接口模块和所述管脚C1至C8进行指令读取、指令下达和指令执行，所述管脚配置模块用于根据所述微控制单元MCU下达的指令对管脚C1至C8进行配置，所述非易失性存储器用于保存所述微控制单元MCU指令执行的结果。
基于上述，所述管脚C1至C8分别与所述微控制单元MCU和管脚配置模块相连接，其中所述管脚C1至C6为ISO 7816协议定义的管脚，同时所述管脚C1至C6被复用为第二协议接口模块管脚；所述管脚C7和C8为第二协议接口模块扩展的专用管脚，所述管脚C1至C6在被复用为第二协议接口模块管脚时与管脚C7、C8共连。
基于上述，所述管脚C1至C8共连时支持高速数据传输协议的管脚定义，高速数据传输协议为SD协议。
基于上述，当所述微控制单元MCU对所述管脚配置模块下达ISO 7816协议接口配置的指令时，所述管脚配置模块对管脚C1至C8重新配置，其中，管脚C1至C6依次被定义为CLK、RST、VCC、IO、VPP和GND，管脚C7、C8被禁用，管脚映射关系通过微控制单元MCU被保存在非易失性存储器中；
当所述微控制单元MCU对所述管脚配置模块下达第二协议接口配置的指令时，所述管脚配置模块对管脚C1至C8重新配置，管脚C1至C8依次被定义为CLK、CMD、VCC、DATA0、DATA1、GND、 DATA2和DATA3，管脚映射关系通过微控制单元MCU被保存在非易失性存储器中。
本发明还提供了一种动态分配协议接口方法，应用于所述的一种动态分配协议接口的装置，所述方法包括如下步骤:
步骤S1，设置于卡基的管脚与外部设备建立连接，完成ISO7816模式传输初始化；
步骤S2，微控制单元MCU通过7816协议接口模块读取指令，如果接收到指令，执行步骤S3，否则继续读取指令；
步骤S3，微控制单元MCU判断指令是否要求切换到第二协议模式，如果是，执行步骤S4，否则返回步骤S2；
步骤S4，微控制单元MCU发送第二协议相关指令到管脚配置模块，所述管脚配置模块根据所述第二协议相关配置指令完成对管脚C1至C8的配置，并将信息同步给微控制单元MCU，微控制单元MCU将所述第二协议对应的管脚映射关系保存到非易失性存储器中；
步骤S5，微控制单元MCU读取用户界面传输的PIN码，并进行PIN码校验；
步骤S6，若PIN码校验成功，执行步骤S7，否则返回步骤S5；
步骤S7，微控制单元MCU启动第二协议接口模块，第二协议接口模块与步骤S4配置的对应管脚建立连接，微控制单元MCU等待响应；
步骤S8，微控制单元MCU在指定时间范围内收到响应，提示第二协议模式切换成功，进入第二协议模式，否则返回步骤S5。
基于上述，所述管脚C1至C8分别与所述微控制单元MCU和管脚配置模块相连接，其中所述管脚C1至C6为ISO 7816协议定义的管脚，同时所述管脚C1至C6被复用为第二协议接口模块管脚；所述管脚C7和C8为第二协议接口模块扩展的专用管脚，所述管脚C1至C6在被复用为第二协议接口模块管脚时与管脚C7、C8共连；
当所述微控制单元MCU对所述管脚配置模块下达ISO 7816协议接口配置的指令时，所述管脚配置模块对管脚C1至C8重新配置，其中，管脚C1至C6依次被定义为CLK、RST、VCC、IO、VPP和GND，管脚C7、C8被禁用，管脚映射关系通过微控制单元MCU被保存在非易失性存储器中；
当所述微控制单元MCU对所述管脚配置模块下达第二协议接口配置的指令时，所述管脚配置模块对管脚C1至C8重新配置，管脚C1至C8依次被定义为CLK、CMD、VCC、DATA0、DATA1、GND、 DATA2和DATA3，管脚映射关系通过微控制单元MCU被保存在非易失性存储器中。
基于上述，所述管脚映射关系根据所述微控制单元MCU内置的第二协议进行定义，所述微控制单元MCU内置的第二协议支持多种高速数据传输协议管脚定义方法。
基于上述，所述微控制单元MCU内置ISO7816协议、第二协议和PIN码校验机制。
本发明的有益效果如下：
（1） 本发明通过复用SIM卡的管脚实现SIM和Micro-SD卡之间转换，实现SIM卡和Micro-SD卡（TF卡）兼容，通过扩展和复用实现TF卡4线传输协议，实现了SIM卡和SD卡的二合一，方便手机数据迁移、备份，实现快速换机服务，同时为厂商增加其他硬件拓展了物理空间。
（2） 本发明通过管脚配置模块实现对管脚的动态分配，可以根据微控制单元MCU内置的协议以及接收的指令启动相应的协议接口，从而实现SIM卡向SD卡功能的动态转换或者其他协议功能的动态转换，该方法易于实现，且灵活性强，具有较好的扩展性。
附图说明
图1为一种动态分配协议接口的装置。
图2为一种动态分配协议接口的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
如图1所示，一种动态分配协议接口的装置，所述装置包括卡基、设置在所述卡基的8个管脚C1至C8、微控制单元MCU、非易失性存储器、ISO 7816协议接口模块、第二协议接口模块和管脚配置模块；所述微控制单元MCU通过ISO 7816协议接口模块、第二协议接口模块和所述管脚C1至C8进行指令读取、指令下达和指令执行，所述管脚配置模块用于根据所述微控制单元MCU下达的指令对管脚C1至C8进行配置，所述非易失性存储器用于保存所述微控制单元MCU指令执行的结果；所述管脚配置模块既可以是单独设置的，也可以和微控制器单元MCU合二为一，在本发明中不做限制。
进一步地，所述微控制单元MCU内置ISO7816协议、第二协议和PIN码校验机制；所述第二协议为高速数据传输协议，可以实现大容量存储功能，在本实施例中，选择SD协议作为第二协议。
进一步地，所述管脚C1至C8与所述微控制单元MCU和管脚配置模块相连接，其中所述管脚C1至C6为ISO 7816协议定义的管脚，同时所述管脚C1至C6被复用为第二协议接口模块管脚；所述管脚C7至C8为第二协议接口模块扩展的专用管脚，所述管脚C1至C6在被复用为第二协议接口模块管脚时与管脚C7、C8共连，具体地，所述管脚C1至C8共连时支持高速数据传输协议的管脚定义，优选地，支持SD协议；
如表1和图1所示，当所述微控制单元MCU对所述管脚配置模块下达ISO7816协议接口模块指令时，所述管脚配置模块对管脚C1至C8重新配置，其中管脚C1至C6依次被定义为CLK、RST、VCC、IO、VPP和GND，此时管脚C7、C8被禁用，管脚映射关系通过微控制单元MCU被保存在非易失性存储器中；当所述微控制单元对所述管脚配置模块下达第二协议接口模块指令时，所述管脚配置模块对管脚C1至C8重新配置，优选地，管脚C1至C8依次被定义为CLK、CMD、VCC、DATA0、DATA1、GND、DATA2和DATA3，管脚映射关系通过微控制单元MCU被保存在非易失性存储器中；
表1 ISO7816协议和第二协议管脚定义
可以理解的是，所述管脚映射关系可根据所述微控制单元MCU内置的第二协议进行定义，所述微控制单元MCU内置的第二协议支持多种高速数据传输协议管脚定义方法，也就是说，除了SD协议之外，第二协议也可以是USB协议、MMC协议等，可以通过预置或者写入MCU的方式，将多个协议保存在MCU中，需要时调用对应协议接口。
如图2所示，本发明还提供了一种动态分配协议接口的方法，所述方法包括如下步骤:
步骤S1，设置于卡基的管脚与外部设备建立连接，ISO7816模式传输初始化完成；
步骤S2，微控制单元MCU通过7816协议接口模块读取指令，如果接收到指令，执行步骤S3，否则继续读取指令；
步骤S3，微控制单元MCU判断指令是否要求切换到第二协议模式，如果是，执行步骤S4，否则返回步骤S2；
步骤S4，微控制单元MCU发送第二协议相关指令到管脚配置模块，所述管脚配置模块根据所述第二协议相关指令完成对管脚C1至C8的配置，并将信息同步给微控制单元MCU，微控制单元MCU将所述第二协议对应的管脚映射关系保存到非易失性存储器中；
步骤S5，外部设备用户界面提示用户输入PIN码，用户输入相应PIN码；微控制单元MCU读取用户界面传输的PIN码，并进行PIN码校验；
步骤S6，若PIN码校验成功，执行步骤S7，否则返回步骤S5；
步骤S7，微控制单元MCU启动第二协议接口模块，第二协议接口模块与步骤S4配置的对应管脚C1至C8建立连接，微控制单元MCU等待响应；
步骤S8，微控制单元MCU在指定时间范围内收到响应，提示第二协议模式切换成功，进入第二协议模式，否则返回步骤S5。
步骤S1至步骤S8执行完毕，可以切换到SD模式或其他第二协议模式进行高速大容量数据传输。与本发明中一种动态分配协议接口装置原理相同，所述设置于卡基的管脚有C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8，其中所述管脚C1至C6为ISO7816协议定义的管脚，同时所述管脚C1至C6被复用为第二协议接口模块管脚；所述管脚C7和C8为第二协议接口模块扩展的专用管脚，所述管脚C1至C6在被复用为第二协议接口模块管脚时与管脚C7、C8共连。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员在不脱离本发明技术方案的精神下，对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种动态分配协议接口的装置，其特征在于，所述装置包括卡基、设置在所述卡基的8个管脚C1至C8、微控制单元MCU、非易失性存储器、ISO 7816协议接口模块、第二协议接口模块和管脚配置模块；所述微控制单元MCU通过ISO 7816协议接口模块、第二协议接口模块和所述管脚C1至C8进行指令读取、指令下达和指令执行，所述管脚配置模块用于根据所述微控制单元MCU下达的指令对管脚C1至C8进行配置，所述非易失性存储器用于保存所述微控制单元MCU指令执行的结果。
2.根据权利要求1所述的动态分配协议接口的装置，其特征在于，所述管脚C1至C8分别与所述微控制单元MCU和管脚配置模块相连接，其中所述管脚C1至C6为ISO 7816协议定义的管脚，同时所述管脚C1至C6被复用为第二协议接口模块管脚；所述管脚C7和C8为第二协议接口模块扩展的专用管脚，所述管脚C1至C6在被复用为第二协议接口模块管脚时与管脚C7、C8共连。
3.根据权利要求2所述的动态分配协议接口的装置，其特征在于，所述管脚C1至C8共连时支持高速数据传输协议的管脚定义，高速数据传输协议为SD协议。
4.根据权利要求2所述的动态分配协议接口的装置，其特征在于：当所述微控制单元MCU对所述管脚配置模块下达ISO 7816协议接口配置的指令时，所述管脚配置模块对管脚C1至C8重新配置，其中，管脚C1至C6依次被定义为CLK、RST、VCC、IO、VPP和GND，管脚C7、C8被禁用，管脚映射关系通过微控制单元MCU被保存在非易失性存储器中；
当所述微控制单元MCU对所述管脚配置模块下达第二协议接口配置的指令时，所述管脚配置模块对管脚C1至C8重新配置，管脚C1至C8依次被定义为CLK、CMD、VCC、DATA0、DATA1、GND、 DATA2和DATA3，管脚映射关系通过微控制单元MCU被保存在非易失性存储器中。
5.一种动态分配协议接口方法，应用于权利要求1所述的一种动态分配协议接口的装置，其特征在于，所述方法包括如下步骤:
步骤S1，设置于卡基的管脚与外部设备建立连接，完成ISO7816模式传输初始化；
步骤S2，微控制单元MCU通过7816协议接口模块读取指令，如果接收到指令，执行步骤S3，否则继续读取指令；
步骤S3，微控制单元MCU判断指令是否要求切换到第二协议模式，如果是，执行步骤S4，否则返回步骤S2；
步骤S4，微控制单元MCU发送第二协议相关指令到管脚配置模块，所述管脚配置模块根据所述第二协议相关配置指令完成对管脚C1至C8的配置，并将信息同步给微控制单元MCU，微控制单元MCU将所述第二协议对应的管脚映射关系保存到非易失性存储器中；
步骤S5，微控制单元MCU读取用户界面传输的PIN码，并进行PIN码校验；
步骤S6，若PIN码校验成功，执行步骤S7，否则返回步骤S5；
步骤S7，微控制单元MCU启动第二协议接口模块，第二协议接口模块与步骤S4配置的对应管脚建立连接，微控制单元MCU等待响应；
步骤S8，微控制单元MCU在指定时间范围内收到响应，提示第二协议模式切换成功，进入第二协议模式，否则返回步骤S5。
6.根据权利要求5所述的动态分配协议接口方法，其特征在于，所述管脚C1至C8分别与所述微控制单元MCU和管脚配置模块相连接，其中所述管脚C1至C6为ISO 7816协议定义的管脚，同时所述管脚C1至C6被复用为第二协议接口模块管脚；所述管脚C7和C8为第二协议接口模块扩展的专用管脚，所述管脚C1至C6在被复用为第二协议接口模块管脚时与管脚C7、C8共连；
当所述微控制单元MCU对所述管脚配置模块下达ISO 7816协议接口配置的指令时，所述管脚配置模块对管脚C1至C8重新配置，其中，管脚C1至C6依次被定义为CLK、RST、VCC、IO、VPP和GND，管脚C7、C8被禁用，管脚映射关系通过微控制单元MCU被保存在非易失性存储器中；
当所述微控制单元MCU对所述管脚配置模块下达第二协议接口配置的指令时，所述管脚配置模块对管脚C1至C8重新配置，管脚C1至C8依次被定义为CLK、CMD、VCC、DATA0、DATA1、GND、 DATA2和DATA3，管脚映射关系通过微控制单元MCU被保存在非易失性存储器中。
7.根据权利要求6所述的动态分配协议接口方法，其特征在于，所述管脚映射关系根据所述微控制单元MCU内置的第二协议进行定义，所述微控制单元MCU内置的第二协议支持多种高速数据传输协议管脚定义方法。
8.根据权利要求5所述的动态分配协议接口方法，其特征在于，所述微控制单元MCU内置ISO7816协议、第二协议和PIN码校验机制。
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| CN115086941A (zh) * | 2021-03-11 | 2022-09-20 | 中国电信股份有限公司 | 机卡通信方法、装置以及芯片卡 |
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Cited By (2)
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| CN115086941A (zh) * | 2021-03-11 | 2022-09-20 | 中国电信股份有限公司 | 机卡通信方法、装置以及芯片卡 |
| CN115086941B (zh) * | 2021-03-11 | 2024-04-16 | 中国电信股份有限公司 | 机卡通信方法、装置以及芯片卡 |
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