CN113342587B - 主控制芯片、从控制芯片、电子设备和通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种主控制芯片、从控制芯片、电子设备和通信系统。从控制芯片包括：BLE模块、NFC模块和共用应用层。共用应用层通过与BLE协议栈和NFC协议栈两者的调用关系，在BLE模块和NFC模块之间转发共用应用层的模块间控制数据，以执行BLE功能和NFC功能。主控制芯片包括：NFC协议栈和NCI接口。NCI接口配置在NFC协议栈的下层。第一NFC控制数据和第二NFC控制数据中的任一者经由NCI接口发送到从控制芯片，以控制从控制芯片的NFC功能。本发明实施例的方案提高了芯片的软件兼容性，以简洁的软件配置实现了更多且更复杂的功能。

Description

主控制芯片、从控制芯片、电子设备和通信系统

技术领域

本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种主控制芯片、从控制芯片、电子设备和通信系统。

背景技术

一般而言，在诸如物联网设备或可穿戴设备等低成本设备中，采用主控制芯片和从控制芯片结合的芯片架构实现蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy，BLE)和近场通信(Near Field Communication，NFC)等重要功能，在这样的芯片架构中，各个功能的底层模块通常实现为独立的从控制芯片，主控制芯片负责各种功能的应用层配置以及不同功能之间的配合。

然而，这种芯片架构导致主控制芯片和各个从控制芯片之间的硬件连接和软件配置过于复杂，并且数据处理效率低下。此外，为了节省了成本，这样的芯片架构未完全遵循NFC协议和BLE协议进行配置，降低了芯片测试的效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例所解决的技术问题之一在于提供一种主控制芯片、从控制芯片、电子设备和通信系统。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种从控制芯片，包括：蓝牙低功耗BLE模块，包括BLE协议栈，其中，所述BLE模块接收主控制芯片发送的BLE控制数据，执行BLE功能；近场通信NFC模块，包括NFC协议栈，其中，所述NFC模块接收所述主控制芯片发送的NFC控制数据，执行NFC功能；共用应用层，配置在所述BLE模块与所述NFC模块两者的上层，其中，所述共用应用层通过与所述BLE协议栈和所述NFC协议栈两者的调用关系，在所述BLE模块和所述NFC模块之间转发所述共用应用层的模块间控制数据，以执行所述BLE功能和所述NFC功能。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种主控制芯片，包括：NFC协议栈，适配于第一操作系统，所述NFC协议栈经由所述第一操作系统的应用程序调用，生成第一NFC控制数据；NCI接口，适配于第二操作系统，所述NCI接口配置在所述NFC协议栈的下层，所述NCI接口经由所述第二操作系统的应用程序调用，生成第二NFC控制数据；其中，所述第一NFC控制数据和所述第二NFC控制数据中的任一者经由所述NCI接口发送到从控制芯片，以控制所述从控制芯片的NFC功能。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：如第一方面所述的从控制芯片、以及如第二方面所述的主控制芯片。所述从控制芯片基于BLE连接对所述主控制芯片进行控制。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种通信系统，包括：主控设备，包括如第二方面所述的主控制芯片；以及受控设备，包括如第一方面所述的从控制芯片；其中，所述主控设备的主控制芯片基于BLE连接对所述受控设备的从控制芯片进行控制。

在本发明实施例的从控制芯片中，BLE模块包括BLE协议栈，并且NFC模块包括NFC协议栈，使主控制芯片能够基于BLE协议和NFC协议进行控制，相应地实现BLE功能和NFC功能，因此提高了芯片的软件兼容性，且提高了芯片的测试效率。此外，共用应用层配置在BLE模块与NFC模块两者的上层，简化了从控制芯片的软件配置，共用应用层能够在BLE模块和NFC模块之间转发共用应用层的模块间控制数据，执行BLE功能和NFC功能，从而以简洁的软件配置实现了更多且更复杂的功能。

此外，在本发明实施例的主控制芯片中，NFC协议栈和NCI接口适用于不同的操作系统，提高了针对主控制芯片配置操作系统的灵活性。此外，NFC协议栈配置在NCI接口的上层，且经由NCI接口将应用层的数据发送到从控制芯片，以控制从控制芯片的NFC功能，因此通过接口的层次化简化了芯片的软件配置。此外，NFC协议栈和NCI接口基于标准协议而配置，提高了芯片的兼容性。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比值绘制的。附图中：

图1A为一个典型示例的NFC协议栈架构的示意图；

图1B为一个典型示例的BLE协议栈架构的示意图；

图2为本发明的一个实施例的从控制芯片的芯片架构示意图；

图3为本发明的另一实施例的从控制芯片的芯片架构示意图；

图4为本发明的另一实施例的从控制芯片的芯片架构示意图；

图5为本发明的另一实施例的从控制芯片的芯片架构示意图；

图6为本发明的另一实施例的主控制芯片的芯片架构示意图；

图7A为本发明的另一实施例的主控制芯片的芯片架构示意图；

图7B为本发明的另一实施例的主控制芯片的芯片架构示意图；

图8为本发明的另一实施例的电子设备的示意图；以及

图9为本发明的另一实施例的通信系统的示意图。

附图标记列表：

10：Analog层；11：Digital/Activity层；12：卡模拟模式协议层；13：点对点模式协议层；14：读卡器模式协议层；15：参考应用层；

100：控制器；110：主机；120：应用；

200：从控制芯片；210：BLE模块；220：NFC模块；230：共用应用层；2000：主控制芯片；

300：从控制芯片；310：BLE模块；320：NFC模块；330：SE模块；341；NFC配置应用；342：连接切换应用；3000：主控制芯片；

400：从控制芯片；410：BLE模块；420：NFC模块；430：空中升级应用；40：RF芯片；4000：主控制芯片；

500：从控制芯片；510：BLE模块；520：NFC模块；530：SE模块；540：空中升级应用；50：SE芯片；51：NFC应用；5000：主控制芯片；

6000：主控制芯片；610：NFC协议栈；620：NCI接口；600：从控制芯片；

7100：主控制芯片；741：嵌入式操作系统；711：NFC协议栈；721：NCI接口；731：BLE模块；710：从控制芯片；

7200：主控制芯片；742：实时操作系统；722：NCI接口；732：BLE模块；720：从控制芯片；

810：主控制芯片；820：从控制芯片；

91：主控设备；910：主控制芯片；92：受控设备；以及920：从控制芯片。

具体实施方式

下面结合本发明实施例附图进一步说明本发明实施例具体实现。

首先将参照图1A和图1B简要地介绍与本发明实施例的芯片架构相关的NFC协议栈架构和BLE协议栈架构，其中，图1A为一个典型示例的NFC协议栈架构的示意图，并且图1B为一个典型示例的BLE协议栈架构的示意图。

对于NFC协议栈架构而言，NFC论坛(NFC Forum)制定了NFC底层的通信标准，也制定了关于NFC通信模式中的卡模拟模式、读写模式和点对点模式的上层应用规范和接口规范。NFC Forum还指定了测试规范和认证规范，其保证了NFC产品之间的互相连通。

如图1A所示，其示出的一个典型的NFC协议栈架构包括Analog层10、Digital/Activity层11、卡模拟模式协议层12、点对点模式协议层13、读卡器模式协议层14、参考应用层15。

其中，Analog层10规范定义了NFC设备的诸如传输波形、RF场强度等物理特性，并且定义了RF的操作域。Digital/Activity层11的Digital规范主要实现ISO18092和ISO14443中的数字部分，换言之，其定义了如帧格式、编码、命令帧、数据帧等基本通信功能。Digital规范中定义了NFC通信的基本功能。另外，Digital/Activity层11的Activity规范定义了如何使用Digital规范中的内容来建立通信。例如，在轮询模式下什么时候执行冲突发现的时机等。

应理解，Digital/Activity层11中的各个规范是NFC Forum标准架构的基础。卡模拟模式协议层12、点对点模式协议层13和读卡器模式协议层14分别定义了NFC的三种工作模式的规范。此外，在参考应用层15中，针对这三种工作模式制定了一些参考应用规范。

另外，在图1B示出的BLE协议栈架构中，从底层到上层基本分为控制器100、主机110和应用120三个部分。控制器100包括物理层、链路层等。主机110可以包括诸如逻辑链路控制和适配协议、安全管理器协议、属性协议等各种协议规范。应理解，在一个示例中，控制器100和主机110之间可以利用主机控制器接口(Host Controller Interface，HCI)进行连接，应理解，该HCI接口与NFC的HCI不同。在另一示例中，控制器100和主机110之间也可以利用软件接口调用来实现。应用120可以包括特性、服务和规范等方面。

上述的NFC协议架构与BLE协议架构为NFC通信和BLE通信提供了统一的标准，NFC协议架构极大地方便了各种NFC设备之间的连接、通信或数据传输，并且BLE协议架构也极大地方便了各种BLE设备之间的连接和数据传输，从而极大地提高了各种设备之间的兼容性。

下面将结合图2-图9的各个实施例来详细描述与本发明的主控制芯片、从控制芯片、电子设备和通信系统相关的各种芯片架构，应理解，这些芯片架构仅仅为示例性的，而不应被理解为对本发明的方案构成限定。基于这些架构的其他芯片架构的示例或变型也都在本发明的保护范围内。

图2为本发明的一个实施例的从控制芯片的芯片架构示意图。图2的从控制芯片200包括：

BLE模块210，包括BLE协议栈。BLE模块210接收主控制芯片2000发送的BLE控制数据，执行BLE功能。

应理解，控制从控制芯片的主控制芯片中可以配置有BLE应用。主控制芯片与从控制芯片之间可以通过诸如I2C、SPI的通信总线连接。也可以基于这样的通信总线配置上层的接口。主控制芯片向从控制芯片发送的控制数据可以通过总线直接传输，也可以通过上层的接口传输。

还应理解，主控制芯片中可以配置有诸如桌面操作系统、嵌入式操作系统或实时操作系统等任何操作系统。

对于实时操作系统而言，可以配置有BLE应用和NFC应用，以生成本发明实施例的NFC控制数据或BLE控制数据。

对于诸如Windows系统、MAC OS的桌面操作系统或诸如Android系统、IOS等嵌入式操作系统而言，可以安装有BLE协议栈或NFC协议栈的库函数，使得在基于这些操作系统执行NFC应用或BLE应用开发时，基于这样的库函数配置相关的应用，提高软件开发和配置效率，同时保证了与NFC协议和BLE协议良好的兼容性。此外，主控制芯片中还可以配置有适用于上述各种操作系统相应的一种或多种接口，提高对不同操作系统的兼容性。主控制芯片具体的配置方式还可以参照图6、图7A和图7B的各个实施例的描述，此处不再赘述。

还应理解，BLE协议栈可以包括控制器和主机的部分，实现BLE通信的功能。也可以仅包括主机的部分，并且通过与包括控制器部分的BLE芯片通过通信接口连接，以实现BLE通信的功能。BLE模块可以形成为包括BLE协议栈的固件。BLE控制数据可以从主控制芯片的BLE模块获得，也可以通过诸如I2C、SPI的通信总线获取。BLE控制数据可以是来自主控制芯片中配置的BLE应用层的数据。

NFC模块220，包括NFC协议栈，其中，NFC模块220接收主控制芯片2000发送的NFC控制数据，执行NFC功能。

应理解，控制从控制芯片的主控制芯片中可以配置有NFC应用。NFC应用中可以生成NFC控制数据，并且通过上述的通信总线或上层接口传输。其中，NFC控制接口(NFCcontrol interface，NCI)是一种标准接口，作为这样的上层接口的示例。

还应理解，NFC模块可以实现NFC控制器(NFCC)的功能。NFC协议栈可以是NFC模块的一部分。文中的NFC协议栈可以包括图1A所示的协议架构中的一部分，例如，NFC协议栈包括Digital/Activity层和Analog层。也可以只包括Digital/Activity层，并且与包括Analog层的RF芯片之间进行通信，实现完整的NFC协议栈功能，在这种情况下，RF芯片可以与从控制芯片经由诸如I2C、SPI的通信总线连接。此外，在从控制芯片中，NCI接口可以设置在NFC模块中，换言之，NCI接口可以设置为NFC模块的一部分，以实现NFC控制数据的快速传输。NFC模块中的Digital/Activity层和NCI接口等部分可以实现为固件。

还应理解，NFC模块可以通过NCI接口进行RF协议发现和SE发现，构建主控制芯片的RF接口或SE接口，这里主控制芯片可以是对应于设备主机(Device Host，DH)的模块。例如，主控制芯片配置了设备主机的功能。

共用应用层230，配置在BLE模块210与NFC模块220两者的上层，其中，共用应用层230通过与BLE协议栈和NFC协议栈两者的调用关系，在BLE模块210和NFC模块220之间转发共用应用层230的模块间控制数据，以执行BLE功能和NFC功能。BLE功能和NFC功能包括BLE通信功能、NFC通信功能、以及BLE通信功能和NFC通信功能之间的配合。例如，利用NFC通信功能配合实现BLE通信功能，和/或，利用BLE通信功能配合实现NFC通信功能。

应理解，共用应用层中可以配置有各种应用，包括但不限于个性化应用、符合协议规范的应用。例如，共用应用层中配置的应用可以为空中升级应用(Over The Air，OTA)、符合NFC连接切换(connection handover)规范的连接切换应用、符合Activity规范的诸如reader profile或tag profile的NFC配置应用等。

还应理解，在共用应用层的底层还可以配置有SE模块。共用应用层可以在SE模块、BLE模块和NFC模块中的任意两模块之间转发模块间控制数据。SE模块可以包括诸如采用JAVA card开发的NFC应用。SE模块也可以包括主机控制接口(Host control interface，HCI)，并且通过该HCI接口与包括NFC应用的SE芯片的通信连接获得NFC应用的控制数据。另外，SE芯片与从控制芯片之间可以采用诸如I2C、SPI的通信总线连接，HCI接口可以为基于上述通信总线连接的上层接口。

在本发明实施例的从控制芯片中，BLE模块包括BLE协议栈，并且NFC模块包括NFC协议栈，使主控制芯片能够基于BLE协议和NFC协议进行控制，相应地实现BLE功能和NFC功能，因此提高了芯片的软件兼容性，且提高了芯片的测试效率。此外，共用应用层配置在BLE模块与NFC模块两者的上层，简化了从控制芯片的软件配置，共用应用层能够在BLE模块和NFC模块之间转发共用应用层的模块间控制数据，执行BLE功能和NFC功能，从而以简洁的软件配置实现了更多且更复杂的功能。

作为本实施例的另一实现方式，共用应用层包括符合NFC连接切换规范的连接切换应用，连接切换应用的模块间控制数据包括BLE模块的连接配置信息。连接切换应用将BLE模块的连接配置信息从NFC模块转发到BLE模块，以基于BLE模块的连接配置信息建立用于实现所述BLE功能的BLE连接。由于连接切换应用符合NFC连接切换规范，因此利用共用应用层的简洁配置实现了符合协议规定的连接切换应用的功能。

具体而言，NFC模块可以从主控制芯片的NFC应用接收指示NFC连接的控制数据。NFC模块可以根据该控制生成，连接切换控制数据(模块间控制数据的示例)。然后，NFC模块可以经由连接切换应用向BLE模块通知该连接切换控制数据，通知BLE模块建立BLE连接，例如，通知BLE模块发送BLE设备发现广播消息，或者，直接向特定设备发送BLE连接请求。

在一个示例中，可以建立与主控制芯片的BLE连接。例如，可以建立与主控制芯片中的BLE模块之间的BLE连接，并且利用该BLE连接接收主控制芯片中保存的文件(例如，从控制芯片中的模块或应用的升级程序)。例如，可以主控制芯片可以经由BLE连接向从控制芯片发送SE模块的升级程序或NFC模块的升级程序。

作为本实施例的另一实现方式，从控制芯片还包括安全单元SE模块。共用应用层包括：NFC配置应用，配置在SE模块和NFC模块的上层。NFC配置应用经由BLE协议栈接收主控制芯片发送的SE控制数据，建立SE模块与NFC模块之间的连接，以实现所述NFC功能。本实施例的方案利用共用应用层的简洁配置实现了符合协议规定的NFC配置应用的功能。

具体而言，通过NFC配置应用，主控制芯片的NFC应用可以建立与SE模块通信，从而建立NFC应用与SE之间的接口。主控制芯片也可以采用HCI接口与SE模块进行通信。

作为本实施例的另一实现方式，共用应用层还包括空中升级应用。共用应用层的模块间控制数据包括通过BLE模块获取的NFC模块或SE模块的升级程序。空中升级应用将NFC模块或SE模块的升级程序从BLE模块相应地转发到NFC模块或SE模块。本实施例的方案利用共用应用层的简洁配置实现了NFC模块或SE模块的应用程序的空中升级。

作为本实施例的另一实现方式，从控制芯片与SE芯片通过通信总线连接，SE芯片中安装有NFC应用。SE模块与SE芯片具有基于通信总线的HCI连接。SE模块通过HCI连接获取NFC应用的控制数据，并且经由与NFC模块之间的连接发送NFC应用的控制数据。本实施例的方案利用利用共用应用层的简洁配置实现了对NFC模块与SE模块的通信的激活，从而通过HCI连接实现了SE芯片的NFC应用对NFC模块的控制。此外，NFC应用安装在SE芯片中，实现了进一步保证了与NFC应用相关的数据安全。

作为本实施例的另一实现方式，NFC应用基于JAVA card接口配置，共用应用层还包括空中升级应用。共用应用层的模块间控制数据包括通过BLE模块获取的SE模块的升级程序。空中升级应用将SE模块的升级程序从BLE模块相应地转发到SE模块。SE模块将SE模块的升级程序经由HCI连接发送到SE芯片，以经由JAVA card接口安装SE模块的升级程序。本实施例的方案利用JAVA card接口提高了SE芯片中SE模块的升级效率。

作为本实施例的另一实现方式，SE模块中安装有NFC应用，并且经由与NFC模块之间的连接发送NFC应用的控制数据。本实施例的方案利用利用共用应用层的简洁配置实现了对NFC模块与SE模块的通信的激活，从而通过HCI连接实现了SE模块的NFC应用对NFC模块的控制。

作为本实施例的另一实现方式，NFC模块与主控制芯片具有NCI连接，NFC模块与RF芯片通过通信总线连接。NFC模块具体用于：经由NCI连接接收NFC控制数据；通过NFC协议栈对NFC控制数据进行处理，得到RF控制数据；通过通信总线向RF芯片发送RF控制数据，以生成RF信号。本实施例的方案将NFC协议栈的底层配置设置在RF芯片，协议栈中的上层配置设置到NFC模块中，提高了NFC模块的软硬件配置的灵活性，并且实现了NFC协议栈中不同层的分离，有利用提高更新的灵活性和更新的效率。例如，可以针对NFC协议栈中的固件部分进行升级。

图3为本发明的另一实施例的从控制芯片的软件架构示意图。图3的从控制芯片300包括BLE模块310、NFC模块320和SE模块330。

其中，BLE模块310包括BLE协议栈。BLE模块接收主控制芯片3000发送的BLE控制数据，执行BLE功能。NFC模块320包括NFC协议栈。NFC模块接收主控制芯片3000发送的NFC控制数据，执行NFC功能。

此外，从控制芯片300还包括NFC配置应用341和连接切换应用342。

其中，NFC配置应用341配置在SE模块330和NFC模块320的上层。NFC配置应用341经由BLE协议栈接收主控制芯片3000发送的SE控制数据，建立SE模块330与NFC模块320之间的连接。

其中，连接切换应用342配置在BLE模块310与NFC模块320两者的上层。连接切换应用342通过与BLE协议栈和NFC协议栈两者的调用关系，在BLE模块和NFC模块之间转发连接切换应用342的模块间控制数据，以执行BLE功能和NFC功能之间的配合。

应理解，NFC模块可以从主控制芯片的NFC应用接收指示NFC连接的控制数据。NFC模块可以根据该控制生成，连接切换控制数据(模块间控制数据的示例)。然后，NFC模块可以经由连接切换应用向BLE模块通知该连接切换控制数据，通知BLE模块建立BLE连接，例如，通知BLE模块发送BLE设备发现广播消息，或者，直接向特定设备发送BLE连接请求。

具体而言，可以建立与主控制芯片的BLE连接。例如，可以建立与主控制芯片中的BLE模块之间的BLE连接，并且利用该BLE连接接收主控制芯片中保存的文件(例如，从控制芯片中的模块或应用的升级程序)。例如，可以主控制芯片可以经由BLE连接向从控制芯片发送SE模块的升级程序或NFC模块的升级程序。

还应理解，模块间控制数据可以为与NFC通信连接相关的数据。

在一个示例中，主控制芯片中的NFC模块可以处于卡模拟模式、从控制信息屏中的NFC模块可以处于卡读写模式，模块间控制数据可以响应读取到主控制芯片的NFC模块的标签信息的时机，向BLE模块发送BLE连接指示信息。

在另一示例中，主控制芯片和从控制芯片两者的NFC模块可以都处于点对点通信模式，模块间控制数据可以为响应NFC连接建立的时机，向BLE模块发送BLE连接指示信息，或者，模块间控制数据可以为响应NFC连接请求的接收时机，向BLE模块发送BLE连接指示信息。

由于连接切换应用符合NFC连接切换规范，因此利用共用应用层的简洁配置实现了符合协议规定的连接切换应用的功能。

图4为本发明的另一实施例的从控制芯片的软件架构示意图。图4的从控制芯片400与RF芯片40通过通信总线连接。从控制芯片400包括BLE模块410、NFC模块420和空中升级应用430。

此外，BLE模块410包括BLE协议栈。BLE模块接收主控制芯片4000发送的BLE控制数据，执行BLE功能。NFC模块420包括NFC协议栈。NFC模块接收主控制芯片4000发送的NFC控制数据，执行NFC功能。

此外，空中升级应用430的模块间控制数据包括通过BLE模块获取的NFC模块的升级程序，空中升级应用430将NFC模块的升级程序从BLE模块相应地转发到NFC模块。

应理解，在一个示例中，模块间控制数据中可以包括NFC模块的升级程序的标识，并且向BLE模块通知该标识。当与主控制芯片的BLE连接建立之后，BLE模块可以根据该标识，从主控制芯片获取NFC模块的升级程序。

图5为本发明的另一实施例的从控制芯片的芯片架构示意图。图5的从控制芯片500与SE芯片50通过通信总线连接。从控制芯片500包括BLE模块510、NFC模块520、SE模块530和空中升级应用540。从控制芯片500可以与SE芯片50通过通信总线连接，SE芯片50中安装有NFC应用51。

其中，BLE模块510包括BLE协议栈。BLE模块510接收主控制芯片2000发送的BLE控制数据，执行BLE功能。

其中，NFC模块520包括NFC协议栈。NFC模块520接收主控制芯片5000发送的NFC控制数据，执行NFC功能。空中升级应用540的模块间控制数据包括通过BLE模块210获取的SE模块530的升级程序。空中升级应用540将SE模块530的升级程序从BLE模块510相应地转发到SE模块530。SE模块530将SE模块530的升级程序经由HCI连接发送到SE芯片50，以经由JAVA card接口安装SE模块530的升级程序。

此外，连接切换应用230的模块间控制数据包括BLE模块510的连接配置信息。连接切换应用530将BLE模块510的连接配置信息从NFC模块520转发到BLE模块510，以基于BLE模块510的连接配置信息建立用于实现所述BLE功能的BLE连接。

此外，SE模块530与SE芯片50具有基于通信总线的HCI连接。SE模块530通过HCI连接获取NFC应用51的控制数据，并且经由与NFC模块520之间的连接发送NFC应用51的控制数据。

应理解，在一个示例中，模块间控制数据中可以包括SE模块的升级程序的标识，并且向BLE模块通知该标识。当与主控制芯片的BLE连接建立之后，BLE模块可以根据该标识，从主控制芯片获取SE模块的升级程序。

本实施例的方案利用共用应用层的简洁配置实现了NFC模块或SE模块的应用程序的空中升级，并且利用JAVA card接口提高了SE芯片中SE模块的升级效率。

图6为本发明的另一实施例的主控制芯片的芯片架构示意图。图6的主控制芯片6000包括NFC协议栈610和NCI接口620。

NFC协议栈610适配于第一操作系统，NFC协议栈经由第一操作系统的应用程序调用，生成第一NFC控制数据。

NCI接口620适配于第二操作系统，NCI接口配置在NFC协议栈的下层，NCI接口经由第二操作系统的应用程序调用，生成第二NFC控制数据。

第一NFC控制数据和第二NFC控制数据中的任一者经由NCI接口发送到从控制芯片600，以控制从控制芯片600的NFC功能。

在本发明实施例的主控制芯片中，NFC协议栈和NCI接口适用于不同的操作系统，提高了针对主控制芯片配置操作系统的灵活性。此外，NFC协议栈配置在NCI接口的上层，且经由NCI接口将应用层的数据发送到从控制芯片，以控制从控制芯片的NFC功能，因此通过接口的层次化简化了芯片的软件配置。此外，NFC协议栈和NCI接口基于标准协议而配置，提高了芯片的兼容性。

作为本实施例的另一实现方式，第一操作系统配置有Linux操作系统的内核，并且第二操作系统为实时操作系统。这样的操作系统能够适配到物联网设备和可穿戴设备中，从而具有主控制芯片的电子设备能够更好地适配于物联网设备和可穿戴设备。更具体地，第一操作系统可以为安卓Android操作系统或Linux操作系统。实时操作系统可以为FreeRTOS操作系统。这样的操作系统能够适配到物联网设备和可穿戴设备中，从而具有主控制芯片的电子设备能够更好地适配于物联网设备和可穿戴设备。

作为本实施例的另一实现方式，主控制芯片还包括BLE模块和NCI接口。BLE模块与从控制芯片具有BLE通信连接。NCI接口配置在BLE模块的上层，NCI接口与从控制芯片具有基于BLE通信连接的NCI连接，第一NFC控制数据和第二NFC控制数据中的任一者经由NCI连接发送到从控制芯片。由于主控制芯片与从控制芯片之间的NCI连接基于BLE连接这样的无线连接，使得主控制信息和从控制芯片能够设置在不同的电子设备中，例如，主控制芯片和从控制芯片可以分别设置在主控设备和受控设备中，从而实现了芯片配置到电子设备中的灵活性，并且增强了两个设备之间的便携性和移动性。此外，将两种芯片配置在两个设备之中，可以实现更多的产品形态，有利于适配于物联网设备和可穿戴设备所适用的丰富场景。

作为本实施例的另一实现方式，第一NFC控制数据指示从控制芯片与NFC协议栈之间的NFC连接控制。由于执行NFC通信的两个设备都由主控制芯片侧执行控制，使得NFC设备的连接更加可靠和稳定，并且更便于在应用层执行高效的配置。此外，节省了从控制芯片的计算资源，使得主控制芯片与从控制芯片之间的配合达到最优。

图7A为本发明的另一实施例的主控制芯片的芯片架构示意图。图7A的主控制芯片7100包括嵌入式操作系统741、NFC协议栈711、NCI接口721和BLE模块731。

应理解，嵌入式操作系统包括但不限于安卓操作系统、IOS操作系统等。

此外，NFC协议栈711适配于嵌入式操作系统741。NFC协议栈711经由嵌入式操作系统741的应用程序调用，生成NFC控制数据。BLE模块731与从控制芯片710具有BLE通信连接。

此外，NCI接口721配置在NFC协议栈711的下层和BLE模块730的上层，NCI接口721与从控制芯片710具有基于BLE通信连接的NCI连接。NFC控制数据经由NCI接口721发送到从控制芯片710，以控制从控制芯片710的NFC功能。

本实施例的主控制芯片能够基于流行的嵌入式操作系统配置，并且利用诸如NCI接口的标准化接口实现对从控制芯片的控制，实现了对现有的诸如手机的终端设备的兼容性。此外，基于嵌入式操作系统配置的主控制芯片能够提高对可穿戴设备、终端设备或物联网设备的适用性。

图7B为本发明的另一实施例的主控制芯片的芯片架构示意图。图7B的主控制芯片7200包括实时操作系统742、BLE模块732和NCI接口722。

在本实施例中，BLE模块732与从控制芯片720具有BLE通信连接。NCI接口722适配于实时操作系统742。NCI接口722配置在实时操作系统742的下层和BLE模块732的上层。

应理解，实时操作系统742包括但不限于FreeRTOS、RT-Thread、TIDSP/BIOS、uc/OS中的任一操作系统。

此外，NCI接口722经由实时操作系统742的应用程序调用，生成NFC控制数据。NCI接口722与从控制芯片720具有基于BLE通信连接的NCI连接。NFC控制数据经由NCI接口722发送到从控制芯片720，以控制从控制芯片720的NFC功能。

本实施例的主控制芯片能够基于应用层耦合较强的实时操作系统配置，利用诸如NCI接口的标准化接口实现对从控制芯片的控制，同时避免了基于NFC协议栈来配置实时操作系统应用的难度。此外，基于实时操作系统配置的主控制芯片能够提高对可穿戴设备或物联网设备的适用性。

图8为本发明的另一实施例的电子设备的示意图。图8的电子设备包括：主控制芯片810和从控制芯片820。主控制芯片810基于BLE连接对从控制芯片820进行控制。

图9为本发明的另一实施例的通信系统的示意图。图7的通信系统包括主控设备91和受控设备92。主控设备91包括主控制芯片910。受控设备92包括从控制芯片920。主控设备91的主控制芯片910基于BLE连接对受控设备92的从控制芯片920进行控制。

本发明实施例电子设备、主控设备和受控设备中的任一者包括但不限于：

(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。

(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。

(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。

(4)其他具有数据交互功能的电子设备。

至此，已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序，以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定事务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行事务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种从控制芯片，其特征在于，包括：

蓝牙低功耗BLE模块，包括BLE协议栈，其中，所述BLE模块接收主控制芯片发送的BLE控制数据，执行BLE功能；

近场通信NFC模块，包括NFC协议栈，其中，所述NFC模块接收所述主控制芯片发送的NFC控制数据，执行NFC功能；

共用应用层，配置在所述BLE模块与所述NFC模块两者的上层，其中，所述共用应用层通过与所述BLE协议栈和所述NFC协议栈两者的调用关系，在所述BLE模块和所述NFC模块之间转发所述共用应用层的模块间控制数据，以执行所述BLE功能和所述NFC功能；

所述共用应用层包括符合NFC连接切换规范的连接切换应用，所述连接切换应用的模块间控制数据包括所述BLE模块的连接配置信息，

其中，所述连接切换应用将所述BLE模块的连接配置信息从所述NFC模块转发到所述BLE模块，以基于所述BLE模块的连接配置信息建立用于实现所述BLE功能的BLE连接。

2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括安全单元SE模块，

其中，所述共用应用层包括：NFC配置应用，配置在所述SE模块和所述NFC模块的上层，

其中，所述NFC配置应用经由所述BLE协议栈接收所述主控制芯片发送的SE控制数据，建立所述SE模块与所述NFC模块之间的连接，以实现所述NFC功能。

3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述共用应用层还包括空中升级应用，

其中，所述共用应用层的模块间控制数据包括通过所述BLE模块获取的所述NFC模块或所述SE模块的升级程序，

其中，所述空中升级应用将所述NFC模块或所述SE模块的升级程序从所述BLE模块相应地转发到所述NFC模块或所述SE模块。

4.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述从控制芯片与SE芯片通过通信总线连接，所述SE芯片中安装有NFC应用，

其中，所述SE模块与所述SE芯片具有基于所述通信总线的HCI连接，

其中，所述SE模块通过所述HCI连接获取所述NFC应用的控制数据，并且经由与所述NFC模块之间的连接发送所述NFC应用的控制数据。

5.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，所述NFC应用基于JAVA card接口配置，所述共用应用层还包括空中升级应用，

其中，所述共用应用层的模块间控制数据包括通过所述BLE模块获取的所述SE模块的升级程序，

其中，所述空中升级应用将所述SE模块的升级程序从所述BLE模块相应地转发到所述SE模块，

其中，所述SE模块将所述SE模块的升级程序经由所述HCI连接发送到所述SE芯片，以经由所述JAVA card接口安装所述SE模块的升级程序。

6.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述SE模块中安装有NFC应用，并且经由与所述NFC模块之间的连接发送所述NFC应用的控制数据。

7.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述NFC模块与所述主控制芯片具有NCI连接，所述NFC模块与RF芯片通过通信总线连接，

其中，所述NFC模块具体用于：

经由NCI连接接收所述NFC控制数据；

通过NFC协议栈对所述NFC控制数据进行处理，得到RF控制数据；

通过所述通信总线向所述RF芯片发送所述RF控制数据，以生成RF信号。

8.一种主控制芯片，其特征在于，包括：

NFC协议栈，适配于第一操作系统，所述NFC协议栈经由所述第一操作系统的应用程序调用，生成第一NFC控制数据；

NCI接口，适配于第二操作系统，所述NCI接口配置在所述NFC协议栈的下层，所述NCI接口经由所述第二操作系统的应用程序调用，生成第二NFC控制数据；

其中，所述第一NFC控制数据和所述第二NFC控制数据中的任一者经由所述NCI接口发送到从控制芯片，以控制所述从控制芯片的NFC功能。

9.根据权利要求8所述的芯片，其特征在于，所述第一操作系统配置有Linux操作系统的内核，并且所述第二操作系统为实时操作系统。

10.根据权利要求9所述的芯片，其特征在于，所述第一操作系统为Android操作系统或Linux操作系统，并且所述实时操作系统为Free RTOS操作系统。

11.根据权利要求8所述的芯片，其特征在于，还包括：

BLE模块，与所述从控制芯片具有BLE通信连接，

NCI接口，配置在所述BLE模块的上层，所述NCI接口与所述从控制芯片具有基于所述BLE通信连接的NCI连接，

所述第一NFC控制数据和所述第二NFC控制数据中的任一者经由所述NCI连接发送到所述从控制芯片。

12.根据权利要求8所述的芯片，其特征在于，所述第一NFC控制数据指示所述从控制芯片与所述NFC协议栈之间的NFC连接控制。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-7中任一项所述的从控制芯片、以及如权利要求8-12中任一项所述的主控制芯片，

其中，所述主控制芯片基于BLE连接对所述从控制芯片进行控制。

14.一种通信系统，其特征在于，包括：

主控设备，包括如权利要求8-12中任一项所述的主控制芯片；以及

受控设备，包括如权利要求1-7中任一项所述的从控制芯片；

其中，所述主控设备的主控制芯片基于BLE连接对所述受控设备的从控制芯片进行控制。

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