CN1139986A - 一种用于通信的灵巧工具及利用其的设备 - Google Patents

Abstract

该工具(40)是一个银行卡形式板片，具有一个电源、一个微控制器(144)。一个个人数据存储器(254)、一个获取数据存储器(256)和一个转送中数据存储器(212)。每个工具有两个耦合部件，即在其面上的一个发送器和一个接收器，以及两个使之工作的手动激励器。在多个工具(40.1，…40.4)之间交换数据的操作包括在其中检验工具间的兼容性的检查可行性的初始步骤，和两级交换步骤，包含下行级，在期间每个工具的个人数据被累加于配置于其下的工具的转送中数据存储器；和另一级，是与上述级对称的上行级。该第二阶段的结束将触发其中获取数据存储器被加载的一个下行程序。该叠中的最后一个工具发出一个可听信号以表示该操作顺利完成。该工具可以被插入利用它的并可被连接至外部微机的设备，以显示或处理获取的数据，改变存储的个人数据，以允许或禁止其交换，或向其提供一个具体的应用程序。应用包括智能调用卡及多用途卡。

Description

一种用于通信的灵巧工具及利用其的设备

本发明涉及一种用于通信的灵巧工具及利用该工具的设备。一系统服务两者以提供在拥有这样一工具的各独立个体间的直接通信及在适当场合，提供在该工具与适于执行确定的特殊功能的计算机系统之间的通信。

用于在一独立个体及一机器之间进行信息交换的灵巧工具是众所周知的，这些灵巧工具包括具有被广泛使用于多样用途并符合国际标准(ISO7810)的电子芯片的卡。

银行卡可具体用于从取款机(ATM)取款或向具有电子收款机的商人付款，随后该两种机器的操作通向被记帐的持卡人的银行帐户。这些使一独立单位能够通过一机器可将预购款数据传至收款方的灵巧卡的其它例子包括用于付费电话的电话卡及如在专业刊物(Electronic Purse)中所宣布的计划得到更广泛使用的付款卡、或进入电视付费信道的卡。在所有这些应用中，所涉及的含有芯片的卡具有数量最少的元件(一微控制器及一存储器)，可以理解在实际使用时，该卡与一大功率的计算机系统合并使用，该计算机系统提供给其完成所有需被执行的操作而要求的全部附加装置(包括电源及适当的操作和应用软件)。

这些已知类型的灵巧卡呈现有我们已试图改正的各种技术缺陷。

因此，OKI的欧洲专利申请EPP0163836描述了一种银行卡型的灵巧工具，其包括有电源、一微处理器、若干存储器、一双键小键盘、一显示屏幕、及一光信号收发机对。这样一工具在专门的控制软件的控制下工作。这使得用户不必依赖于通常的操作该卡的设备而能直接查阅卡的内容。但这样的工具不能使在各独立个体之间进行数据交换。

FUJITSV的欧洲专利申请EP0362050描述了一种适用于与多个读取及写入设备进行通信的存储卡，其中这些设备包括一以不同的字长进行操作的数据总线。为此目的，该卡实质上包括有与上述基本相同的电子元件，整个系统在适当的控制软件的控制下工作。这种类型的卡自然不能执行各独立个体之间的数据的直接交换。

CHALMER的欧洲专利EP0057602描述了一种可拥有多种不同功能的标准灵巧卡。当该卡被连接至相应的计算机系统时，各被预编程的功能被执行。为此目的，该卡实质上包括有与上述两种卡相同的电子元件和适用于进行各功能间的转换并执行这些功能的专门的控制软件。发送器和接收器是感应型的。这种卡不能使在各独立个体间进行数据的直接交换。

在法国专利No.90/5562中提出了一种解决在两独立个体之间传送金融数据的问题的方法，其描述了一种具有一电源、一被编程的微控制器、一显示屏幕及一袖珍键盘的袖珍计算机设备。该设备适于用作两兼容的灵巧卡之间的接口，以进行卡间的数据传送和/或互交换。在这样的情况下，卡中的元件数为最少且上述计算机设备构成了一基本的中间体以使由数字组成的任何用途能被包含于卡中。在含有芯片的卡的某一新应用中，所需的这样一中间体的介入构成了对这些应用的进一步改进的障碍，而消除该障碍将会是有利的。

在BENTON的国际专利申请WO81/02070中提出了对同样问题的另一种解决方法，其描述了一种用于将金融数据直接传入同样一工具中的灵巧工具。为此目的，该灵巧工具包括有一外壳、一电源、一微处理器、若干存储器、一数字袖珍键盘、若干显示有关总数的屏幕、及两互补的电接插件、当两工具被耦合在一起时。通过显示相关的总数而使数据传送发生，并然后将来自发送工具的所述总数记入借方及在接收工具中将其记入贷方。该类型的工具不能用于通过两独立个体间的同时双向复制而进行的数据交换，并且，在同一时间，它仅能用于两个独立个体，而在多人之间进行数据的快速交换则成了很高期望的目标。

本发明的第一个目的在于提供一种灵巧工具，用于直接通信，即能通过双向复制而在具有类似的、相互兼容卡的两独立个体间进行数据交换，且不必通过中间体。

本发明的第二个目的在于提供一种灵巧工具，用于直接通信，包括有适应于该工具目的的传送及接收装置。

本发明的第三个目的在于提供一种灵巧工具，包括有用于核查在两耦合在一起的工具间进行数据交换的可行性的装置。

本发明的第四个目的在于提供一种灵巧工具，用于直接通信，使在相对数目较大的类似的且相互兼容的卡间能产生通用数据交换。

本发明的第五个目的在于提供一种灵巧工具，用于直接通信，包括有用于识别一叠耦合在一起的工具中哪一个为阻止通用数据交换的工具的装置。

本发明的第六个目的在于提供一种利用一通信用灵巧工具的设备，该设备首先适于向所述工具发送数据读取请求及数据写、删除、或修改的指令并使具体的程序被执行，其次，在其基本功能的一个扩展方面，该设备适于作为该工具与一外部计算机系统间的接口。

本发明的第七个目的在于提供一种用于通信的多用途灵巧工具，其适合于以这样一种方式构成：当不论与另一个同种工具耦合，或与适应于这些操作的计算机系统耦合时，能执行对应于多种不同功能的操作。这些配置可通过执行由和用该工具的设备所发送的适当指令而被完成。

根据本发明，一种用于在两独立个体间进行直接通信并适于与一类似的工具相耦合以通过双向复制进行数据交换的灵巧工具，包括有：

一具有两个主面的相对较硬的外壳；

一电源；

一微控制器及若干存储器；

操作及控制软件；

一对器件，分别包括一信号发送器和一信号接收器；及

一手动激励器；

其特征在于：

以这样的方式将信号发送器及接收器器件配置在工具的同一主面上：使能在两个耦合的工具间建立双向链路；

该工具包括一个人数据存储器及一获取数据存储器；及

该控制软件包括有用于将个人数据从一工具复制入另一工具的获取数据存储器中的手段。

根据一附加特征，该控制软件包括有用于确定一种操作可行性的手段，其包括：

用于确定个人数据存储器中待被复制的占用量P及获取数据存储器中的可用量Q的手段；

用于每当一工具的量Q大于另一工具的量P时，产生一涉及所期望的双向操作的可行性信号的手段；及

用于响应所述可行性信号，触发双向复制操作的手段。

根据附加于以上特征的另一个特征：

该控制软件存储器具有工具的功能性特征且该控制软件包括有：

用于确定耦合在一起的工具的功能性特征之间的兼容水平的手段；

用于每当存在这样一水平，且对于耦合在一起的工具满足Q＞P的条件时，产生一通用可行性信号，包括由所述兼容水平推导出的一通信协议的手段；及

用于响应所述通用可行性信号，触发双向复制操作的手段。

根据附加于以上特征的另一个特征，该灵巧通信工具包括至少一个感知信号生成器，用于传送声和/或光，且该生成器的控制软件包括：

用于当已执行通过双向复制进行的数据交换操作时，使产生至少一确定的感知(声和/或光)信号的手段；及

用于当已不可能观察到该操作为可行时，使产生另一个但类似的确定的感知信号的手段。

借助于这些配置，通过双向复制可容易地交换包含在本发明的用于直接通信的两灵巧工具的各个人数据存储器中的数据。为此目的，对两耦合在一起的工具的兼容性及各工具的复制对方数据的能力进行初始地检验。进行一次交换使各工具的个人数据被复制入对方的获取数据存储器内。然后产生至少一个基于声和/或光的感知码信号，表示该操作已被正确完成的。如果无论何理由该操作是不可能的，则产生其它的感知码信号以识别该原因。

可以看出上述本发明的特征是渐增的。本发明的灵巧工具的理论上最少的特征不包括用于检测操作可行性的装置或用于表示操作已被成功地执行了装置。在此情况下(不是很商用的，但是可以想象的)，如下所述，通过利用该工具的设备仍能检验操作的正确执行。

因此，包括上述所有特征的本发明的灵巧工具在一有利的应用中，能够构成用于专业或俱乐部目的的一智能调用卡，该卡使持有者能很容易地复制其伙伴及所遇见人的卡的内容。在这方面，应该可以看出在该点上，这些智能调用卡的内容自然可以包括比在一常规的调用卡上所能印制的多得多的信息(作为一个较佳的例子，通常有可以包括四页带有图象的正文的信息量)。

本发明的通信工具中各种元件的特性不是以其定义所规定的。在这方面，从以下可以看到，工具的壳体最好为或多或少的厚度和硬度的塑料片或卡，并具有银行卡的格式。手动激励器为包括一对手指压力有灵敏感应的元件，例如一场效应管、一可变电阻、或一微型薄膜触点的电路。提供相邻工具间耦合的信号发送器及接收器可为各种型式：机电式(两个导电片，一个具有一尖端而另一个没有)、电感式(两个螺旋线圈)，电容式(两个电容极板)、音响式(两个压电元件)、或光学式(两个二极管，一个为发光二极管而另一个为感光二极管)。感知信号生成器可为光学式(显现在工具边缘的不同颜色的发光二极管)、或音响式(安装在工具正面的压电型蜂鸣器，即其安装在具有该手动激励器的一面)。带有可以是尺寸很小的机电式或光学式发送器或接收器，就可能使多路连接部件适于同时发送或接收所有八比特的字节。可以假设多路机电式发送器/接收器的一种形式是被规定为符合标准ISO7810的银行卡的标准连接器部件。个人数据存储器最好包括有一在工厂被安装的非修改数据区和一可修改数据区，具体地说，数据可通过利用该卡的设备被修改并由卡持有者进行支配。

通常，所用的微控制器为一包括有一个或多个计算机芯片的组件，该一个或多个计算机芯片包括至少一微处理器及若干用于处理存储器和若干输入/输出端的外围器件。在1994可获得的这样的微控制器的例子包括有分别由日本公司EPSON和美国公司MOTOROLA销售的符合CARD-386和MC6BHC11标准的元件。

根据本发明的另一个特征，上述种类的适用于在多于两个的独立个体间进行数据交换的一灵巧工具，包括有：

在各主面上的各自一手动激励器和各自一对信号发送器及接收器，所述发送器和接收器以这样一方式被配置：当工具被叠放在一起时，可在相邻的各对工具间建立一双向链路；

与获取数据存储器相关联的一转送中数据存储器。

用于响应于施加在至少一激励器上的手动动作，使该工具暂时进入一操作状态的装置；及

在按次序叠放的工具中被分别称之为“正”和“背”的面，该可以读写的正面为所叠放中的第一工具的正面，及可以读写的背面为叠放中的最后工具的背面，该第一工具的激励器适于启动用于确定操作可行性的装置进行工作。

根据附加特征，用于检验在按次序叠放的两张以上的卡中的卡间进行通用数据交换操作的可行性的程序，包括两上互补的测试阶段，一从第一张卡上行进行的上行阶段和一从最后一张卡向上进行的向上阶段。该过程与以上所概括的实现在两耦合在一起的卡间的过程可相类比。它首先用于检验叠放中的所有卡为兼容的，并通过比较所有卡的功能特性来确定对所有卡的最佳通信协议，其次检验各卡的获取数据存储器中可利用的量Q大于其电卡的个人数据存储器中占用的量P的总和。

类似地，在两张或更多的卡间进行数据交换的过程包括两个连续的复制阶段：第一阶段为从第一张卡开始的上行阶段及第二阶段为从最后一张卡开始的向上阶段，该两阶段所采用的装置类似于在仅仅两个人之间提供通信的卡中所使用的装置。

在这些条件下，当本发明用于直接通信的三张灵巧卡被进行操作并被适当地叠放和耦合在一起时，施加在第一张卡的正面激励器的手动压力使产生了一总触发信号，从而使两个连续程序被运行：第一个程序用于检验所期望操作的可行性及第二个程序用于进行数据交换。当所讨论的检验被满足时，则包含在第一张卡中的个人数据被调用并被格式化以用于通信的目的，并然后被提供给在其背面上的发送器的传输模块以用于发送给在第二张卡正面的接收器。

第二张卡然后进而执行三步操作：1)它迅速将这样接收到的格式化的数据发送给位于其背面上发送器的传输模块的上游的缓冲存储器，以用于向前传输给第三张卡的正面上的接收器；2)它将这样接收到的格式化的数据提供给其自己的传送中数据存储器；及3)它以与所述的第一张卡相同的方式将其自己的个人数据传送给第三张卡。第三张卡随后将在该上行通信程序中所获得的两批格式化数据提供给其传送中数据存储器。由于该卡是叠放中的最后一张卡，因此，它的背面手动激励器处于激励状态，以上操作具有产生一第二复制指令，使一向上通信程序开始的附加作用，该向上通信程序与以上所述的上行通信程序是对称的。

在这样的条件下，在该双向通信程序的最后，叠放中的各卡已在其传送中数据储器内存储有自另外两张卡来的两批个人数据。此时，可开始一重整操作，其中包含在传送中数据存储器内的来自其它卡的个人数据被取出并被存储在获取数据存储器中。为此，刚接收到该两批上行信息且其正面激励器处于激励状态的叠放的第一张卡对获取数据存储器产生一加载指令，该指令迅速被转送给另两张卡。由于当接收到的指令被执行时，叠放的最后一张卡的背面激励器也处于激励状态，该最后一张卡发出一声码或光码信号，表示所有的操作已经完成。

使用者然后可分开这些叠放的卡，将各卡返还给其参与者，假定持有者的姓名被清楚地记录在各卡的正面上。自然，使用两张卡或多张卡(例如十张)也能实现该过程。在这样的的情况下，假设若干批个人数据各对应于一页A4格式的正文，全部操作所需的时间将有数秒钟。

通过这些配置，本发明的用于直接通信的灵巧卡使以下方面成为可能：不需要使用任何外部计算机设备。相对数量较多的参与者可以相对快速的方式进行相对大量的以数字形式写的数据的交换。

根据本发明的一个附加方面，一种用于利用两上述类型的灵巧工具，且其本身也为此类型的设备，包括有：

其中可装有该工具的外壳；

一电源；

一微控制器及若干存储器；

操作及控制软件；

一用于显示信息的屏幕；及

一通信袖珍珍键盘；其特征在于，它还包括有：

·对信号发送器和接收器，其与一工具的该对发送器和接收器本质上相同，且以这样的方式配置：使能建立与该工具的双向链路；及

·其中，该设备的控制软件包括有：

1)用于响应经该袖珍键盘输入的一适当的指令，建立起该工具与该设备之间的一有效的起作用的链路的手段；

2)用于响应通过袖珍键盘输入的适当指令，将存储在该工具中的若干批数据复制入该设备的一工作存储器中的手段；

3)响应于该袖珍键盘，用于在存储于该工具中的若干批数据被复制到该设备的工作存储器中后，选择性地将其显示在屏幕上的手段；及

4)响应于经该袖珍键盘输入的适当指令，以选择性地修改、扩充或删除存储在该工具中的若干批数据的至少一部分的手段。

由于这些配置，利用本发明的用于直接通信的灵巧工具的该设备使该工具的持有者，且只有持有者能：1)操作包含在工具中的该批自己的个人数据；及2)读取若干批由工具所收集的获取数据。

根据上述类型的灵巧工具及利用该灵巧工具的设备的特定特征：

·该工具的数据存储器包括由一序列确定的标记所标识的若干批数据；

·该工具的控制软件包括由另一序列确定的标记所标识的具体应用程序；

·该设备的软件包括有这样一手段，其用于将一个或多个具体的应用程序分配给包含在该工具中至少一批确定的数据，以使其能参秘执持时在所述应用程序定义的特定功能范围内并与其它类似的工具和/或适用于该目的的外部计算机系统相关联的操作。

通过这些配置，本发明的用于通信并包含有若干批标号为“正常可用”或“正常保密”的数据的灵巧卡可任意由利用其的设备编程，以使在进行这些特定编程后与一类似卡进行最初耦合时，某n批正常可用的数据为不可用的，因此不被进行交换，而且/或者某n批正常保密的数据不再是保密的，因此例外地可被互换。

而且，当本发明的用于通信的灵巧卡被插入到一适于使用该卡的外部计算机系统中时，这样一个被利用其的通常设备适当编程的卡变成了一个多用途卡，其也能参与大多数由上述已知的灵巧卡执行的操作。举例而言，若干批标号为“正常保密”的数据中的一批可由预购的电话次数单位或钱币单位构成，这些预置的电话次数单位或钱币单位在适用于该目的的外部计算机系统进行读写后可被记帐。

根据利用本发明的一灵巧工具的设备的另一个特征：

·所述设备包括有一用于与一外部计算机系统建立联系的连接器；及

·其控制软件包括有用于通过执行来自所述设备或来自所述计算机系统的适当指令，将其转换成仅为插入其中的工具与该外部计算机系统之间的一个接口的手段。

通过这些配置，首先易于重整该工具的控制软件及其可修改的个人数据存器的内容，其次可将该工具与利用其的获取数据的计算机系统相连接。

在这方面，可以看到这样一连接使在一研讨会、展览会或一些其它会议期间所收集的若干批数据能被自动地以数字形式转送或复制到一外部计算机系统中。这种可能性对于分类、释放及/或手动键入的枯燥事务正象目前需要很好地利用在这些会议期间所收集的几十张职业调用卡或俱乐部会员卡或协会会员卡一样具有明显的改进。还应该看出，很容易将该设备用作为一标准微机的接口，其目的为将持有者的个人数据及该工具的控制软件装入该工具的可修改的存储区中的。

通过以下参考附图对作为非限定性例子给出的用于直接通信的灵巧工具的两个实施例的描述，本发明的特征及优点可更详尽地显现出来，附图中：

图1a及1b为用于在两独立个体间进行直接通信的一灵巧工具的正面及背面的简化示意图；

图2示出了用于启动图1的灵巧工具的装置；

图3a及3b为用于多个独立个体间进行直接通信的一灵巧工具的正面及背面的简化示意图；

图4a、4b及4c为三个图3的工具的纵截面视图；

图5示出了用于启动图3的灵巧工具的装置；

图6a及6b示出了本发明的灵巧工具的传送及接收模块；

图7示出子在两工具之间交换的一帧信息；

图8是一个软件的方框图，用于检验图1所示的两个工具之间的数据交换操作的可行性；

图9示出了执行数据拷贝操作时图1所示的两个工具的功能级；

图10a和10b为方框图，显示了用于检验在图3所示的形成有序叠一部分的多个工具之间通用数据交换操作的可行性的软件；

图11a和11b显示了用于把个人数据从一叠中的一个工具上行或下行拷贝到另一个工具的程序的功能步骤；

图12是一个方框图，显示了为利用以上定义的灵巧工具的物理变形而提供的初级逻辑级；

图13为一概述了四个叠积工具之间的通用数据交换操作的步骤的示意图；

图14是一个利用本发明的通信工具的设备的示意图；及

图15a和15b为方框图，显示了使本发明的工具能适应于各种功能以响应于使用它的设备发出的指令的手段。

在图1a和1b中，用于在两个独立个体之间直接通信的灵巧工具10包括一个由格式上与银行卡相同而实际厚度是其三信(2.5mm)的硬板组成的媒介。此具体实施例作为非限定性例子给出。它由在1993年底在市场上可获得的电子和电气元件的最小厚度决定。一个激励器12和一个声音产生器24被配置于工具10的背面(图1a)，而且一个发送器14和一个接收器16被配置在其正面。里面有一个装有集成电路及两个充电电子电池20a和20b的相对硬的片18，每个电池供电1.5V并串联联接。配置于工具背面的两个导电片22a和22b(图1b)被连至电池20的外部端子。手动激励器12是一个电子电路，例如包含一个当用户把手指放至其上时则转至导电状态的场效应管。通过例子，发送器和接收器14和16可以是电感类，各包含一个印制于绝缘媒介上的螺旋线圈。工具10的正面有一个确认该工具持有者的铭文26。

图2中，本发明的灵巧工具通过一组由电池20持续供电的电路而进入操作，该电路包括在电池20和包含一个微控制器、若干存储器、逻辑级和模拟级的工作组件32的电源终端之间串联的激励器12和开关30。只手动激励器12处于激励状态，工具10就会连续工作。

在图3a-3b和4a-4b-4c中，用于在多个独立个体之间(如2到12个)直接通信的灵巧工具40与图1中的工具10的尺寸相同。工具40的正面(图3a)配置有手动激励器42、发送器44和接收器46，在其背面(图3b)配置有一手动激励器52、发送器54、接收器56、声音产生器58和两个导电接头片60a和60b。在其里面，工具40有一个相对硬的带有集成电路的片48和两节串联的电池50a和50b。在工具40的正面和背面的两对发送器和接收器的位置被交换以便在一叠有序放的工具中，一背面发送器54正对一个正面接收器46，而且双过来也如此。工具40的激励器42-52、发送器46-56、接收器44-54和电池50分别与工具10的激励器12、发送器16、接收器14和电池20相同。该工具的边上可见两个指示灯59a和59b，比如一个红色，一个绿色。

在图5中，用于启动该灵巧工具40的装置包括一个由电池50连续供电的若干电路的组件62，其中这些电路含有连接至一个与门64的两个输入端的正面和背面激励器42-52及后接一个在该工具40的电池50和工作电路组件70间串接的继电器68的定时电路66。定时电路66工作的时间(例如60秒至120秒)由包括在与启动器42-52也直接相连的组件70中的微控制器控制。该工具一被启动，该微控制器就使声音信号产生器58产生一个信号。

图6a-6b显示了一个灵巧工具10或40的发送和接收模块，及使用它的设备。在图6a中，该工具的传输模块100或该设备在功能上被配置于数据存储器102和发送器14(或44-54)的输入级104之间。该传输模块100包含两个基本逻辑级1D6和1D8，若检查到信息已被顺利接收，则还包括4个附加级107-109-110-111。逻辑级106的功能是响应于一合适的外部能发信号SDE或一后续帧信号而调用包含在相关存储器102中的数据，下面会详细描述各种可能的起点。逻辑级108的功能是通过产生格式化的用于在通信总线上传输的信息帧来响应于以该方式调用的数据。此级108与相关发送器的输入级104相连，该级104的功能是把由108级产生的信号进行电流放大，并且把它们用于发送14或44-54。

逻辑级11的功能是产生一个肯定的确认信息MAP或一个否定的确认信息MAN以响应于由接收模块126产生的正确的帧信号STC或不正确的帧信号ST1。由此方法产生的确认信息被用于把其转换成格式化帧的逻辑级108。逻辑级107是一个与逻辑级108相连的发送缓冲存储器，用于暂存最新发送的帧。重发送逻辑级109与107级相连并且适用于响应于由接收模块126或定时级111之一产生的重发送请求信号DRT而把存于缓冲存储器107中的帧提供给发送器14的输入级104。当两个连续帧间的时间间隔超过一段确定的时间时，意味着在两个耦合在一起的工具间建立的双向链路中有一个瞬时中断，级11就产生一个DRT信号。

图7表示由逻辑级108产生的信息帧。每一帧(总的说来不包括最后一帧)包含一固定数目的字节(如64)。比特传输的速率最好在0.1兆字节每秒(Mb/S)至1Mb/S的范围内。每一帧包括两个标准字段，即一个标题字段114和一个尾部字段116，加一个数据字段118，一个用于识别信息中数据的属性的1D字段112，及一个用于指示信息中帧的位置(例如第一、最后或中间)的位置字段124。若寻求最大接收的安全，每一帧还包括一个检验字段120。

在图6b中，一个灵巧工具10或40的接收模块126包括三个功能上配置于接收器(或46-56)的输出级140和各种用户级142之间的基本逻辑级128-136-138，若要检查正确接收，则还包括四个附加级130-131-132-134和一个信息翻译级143。逻辑级128是一个适用于存储至少一个接收的信息帧的缓冲存储器。逻辑级130用于通过向其使用一适当的算法来计算以该方法存储的帧的检验字段。逻辑级132的功能是将包含于讨论中的该帧的检验字段与由帧的内容计算出的检验字段进行比较。当两个检验字段一致时，则逻辑级132发出一个正确帧信号STC，否则它发出一个错误帧信号ST1。信号STC用于控制功能上配置于缓冲存储器128和两个逻辑级136和138之间的连接级134。级136用于分析每一个收到的信息帧的ID字段122，第二逻辑级138用于作为所述分析的结果的函数进行运算，以便把每一帧分送至含于工具中的各种用户级142或翻译级143。正确的帧信号STC也被用于一个同样接收由信息ID级136产生的二进制帧属性信号SNT的筛选逻辑级131，以确定该帧是属于被复制的数据信息还是属于确认信息。响应于这两个信号，筛选器级131用于无论何时只要帧属性信号SNT表明一个待被复制的数据信息帧，产生一个正确帧信号STC，及无论何时只要信息是肯定的或否定的确认信息MAP或MAN，还禁止所述信号STC。

以此方式由筛选级131产生的该正确帧信号STC和由比较器级132产生的错误帧信号ST1被提供给用于产生肯定或否定的确认信息MAP和MAN的级110的输入端。当接收模块126的ID级136辩认出了接收到的信息帧是肯定的或否定的确认信息帧MAP或MAN时，发送级138把其指向信息解释级143。响应于肯定信息MAP，级143产生一个后续帧触发信号STS并把其提供给传输模块100的调用逻辑级106。响应于否定信息MAN，级143产生一个被用于控制级109的帧重发送请求信号DRT。信号DRT也被用于对计数器级133的输入进行计数，信号STS被用于对计数器级的输入进行清零。该计数器级133用于在计数的DRT信号的个数超过了一预定限值时产生一个输出信号。这意味着帧重传送无效，因而在两个耦合在一起的工具间的连接上有一个缺口。此输出信号被用于控制感知信号产生器24或58。

如果没有干扰工具的发送器和/或接收器的扰动，可以省去每一帧的检验字段120和利用检验字段的传输模块100的逻辑级107-109-110-111以及接收模块的级131-132-133-134-143。当发送器/接收器是机电式的或光学式的情况下。

发送和接收模块100和126是包含于存储器146且由微控制器144执行的工具10的控制软件的子组件。

图8是一个装置的方框图，该装置用于检验图1中两个灵巧工具之间的数据交换操作的可行性，对每个工具的激励器12的手动作用的作用首先将使每个工具处于工作状态，然后使每个工具的微控制器144产生一个提供给逻辑级150的准备测试信号SPT。每个工具的逻辑级150用于响应于信号SPT，通过查询个人数据存储器154和获取数据存储器156以确定个人数据存储器154中的占用量P以及获取数据存储器156中的可用量Q，然后把这些数据项P和Q提供给工作存储器152。

当此操作完成时，逻辑级150给传输模块100传送一个测试触发信号SPT。每个工具的传输模块100响应于该触发信号SDT而调用存储在其工作存储器152中的P或Q数据项中的一个，以及如果它将执行期望的数据交换操作还要调用至少一个存储于存储器158中另一个工具所必须知道的其操作特征。这些静态操作特征包括有关应用的定义，以及当市场上存在该工具的多个连续版本时，还包括有一种该工具使用的通信协议的定义。在此方面，可以看到该发明的通信工具的第一版本的通信协议自然可与以后的版本兼容，每一个新的协议包括作为低级协议的较早协议。

由每个工具的传输模块100按此方式调用的数据如参考图6a的描述被处理，最后包含在此数据中的测试信息被作为一控制信号提供给每个工具的发送器14的输入级104。然后，每个工具的接收器16的输出级140重现其它工具发送给其的该测试信息。该测试信息被提供给接收模块126，该接收模块126识别其为测试信息，并因此把其提供给比较器逻辑级160。该级160也接收存储于158中的由传输模块100发送的数据，以及存储于152中不由模块100发送的数据项P和Q。该比较器逻辑级160用于产生一个输出信号，无论何时，只要：(1)两个工具中的应用的定义一致；(2)在两个工具间发现了共同的通信协议Cc；及(3)每个工具中的数据项Q大于另一个中的项P。此输出信号被提供给一个用来产生一个被下面将要描述的逻辑级所使用的通用可行性信号SFG的逻辑级161。该信号SFG包含两个耦合在一起的工具共同的通信协议Cc的定义。

图9是一个在图1中的两个工具间进行数据交换期间所采用的装置的方框图，由图8的逻辑级161产生的通用可行性信号SFG被作为一触发信号提供给传输模块100。模块100的响应是通过调用包含于个人数据存储器154中的数据以及把所述数据转换成一个用于复制的信息，该信息作为一控制信号被提供到发送器14的输入级104。在耦合的工具中，接收器线圈16的输出级140重现以此方式传输的该信息并把其提供给接收模块126。此模块识别接收的信息的ID字段122并相应把此信息提供给用于传输中的数据存储器170和逻辑级172，该逻辑级172用于检测在该信息的最后一帧的位置指示字段124中的所收到信息的末尾。一旦该检测发生，则产生对获取数据存储器156的加载指令CDA并被提供给一个用来重整包含于传输中的数据存储器170的格式化数据以及把所述数据传入获取数据存储器156的逻辑级174。可以看到依赖于分配给传输中的数据的存储区域170和分配给获取数据的存储区域156的区别是在位置上还是仅在描述上，该传输将是实际的或虚拟的。由传输模块产生的信息和由接收器16的输出级140产生的信息也被提供给一比较器逻辑级170。级176用于在标记所述信息的最后一帧的位置字段124的基础上检测发送的和接收的信息结束的时刻，以及用于当接收的信息的结束晚于发送的信息的结束时产生一个接收结束的信号SFR。指示操作正常结束的该信号SFR(比如一串特定的长字节和短字节)被作为一控制信号提供给两个耦合在一起的工具中的一个的声音信号产生器24，该具体的一工具由一些任意的选择标准所选取。

图10a-10b显示了两部分的装置工作图，该装置在启动工作之前检验多个如图3所示的工具间进行通用数据交换的可行性。在图10a中，一个初始下行测试触发信号DTD1启动工作。该信号DTD1由微控制器144响应于一叠中的第一个工具的正面激励器42上的手动动作而产生，否则信号DTD1由与正面接收器46的输出级140r相联的接收模块126r产生。在第一种情况下，信号DTD1只包含提供给其的逻辑级200的计算指令。在第二种情况下，下行测试触发信号DTD包含于一个下行测试信息MTD中，该信息MTD还包括前面工具的级n－1和与n－1的前面工具所共有的静态功能特征Cn－1。响应于该信号DTD，逻辑级200用于：1)给前面工具的级n－1增加一个单位；2)查询级n的工具的存储器254、256、258；3)计算个人数据存储器254中的占用大小Pn、获取数据存储器256中的可用Qn，存储器258中的与有关存储器25B中的有关工具与共上放置的n－1个工具所共有的静态功能特征相关的数据Cn，及代表n－1个工具的数据P的和的数据S1；及4)把数据Pn、Qn、Cn、n和S1提供给工作存储器202。

确定共有特征Cn包括一在先的步骤：检验第一个工具被发现应用于其它的每个工具中的步骤。另外，计算级200与用于产生两个信号的逻辑级204相连，每当可能获得一个数据项Cn时，第一个信号是一个连续下行测试信号PD·T，每当不可能在有关级n的工具和n－1个前面的工具之间发现任何共有特征Cn时，第二个信号是一个非可行性信号SNF。信号SNF被编码并作为一控制信号提供给声音信号产生器58及二个不同色指示灯59a-59b。不能参加交换的工具的出现由声音产生器指示出，该特殊的工具马上被两个指示灯辨别出来。结果，该无效的工具能被很快排除以便使通用数据交换操作能和其它工具继续下去。

此继续下行测试信号PTD被作为一触发信号提供给传输模块100V，该传输模块100V作出响应以产生一个新的包含一个下行测试信号STD和所有存储于工作存储器200中的数据的下行测试信息MTD，该信息MTD被提供给背面发送器54的输入级104V。n＋1级的下一个工具的正面接收器46的输出级140r重现下行测试信息MDT而且其接收模块126r从中抽取一个n＋2级的工具的下行测试触发信号DTD。

在图10b中，当该叠中m级的最后一个工具接收该下行测试信息时，它包含的信号DTD被提供给逻辑级206(对于所有其它的工具该逻辑级都不工作)的两个输入端中的一个，其另一个输入端与背面激励器52相连。在此最后一个工具中，背面激励器52处于有效状态，在该条件下逻辑级206把接收的DTD信号转换为一个包含提供给计算级208的操作指令的第一上行测试触发信号DTM1。响应于这些指令，最后一个工具的级208决定其获取数据存储器256中可用量Qn是否大于包含于工作存储器202中的配置该工具之上的m－1个工具中的个人数据占用量P之和S1。然后，在所有其它工具中，级208还计算有关工具的数据Pn与配置在其下的工具的m－n数据项P相加之和S2。在最后一个工具中，该项目S2＝Pm。如果获得了为所有工具所共有的数据项Cm，并且如果数据项Qm的值是足够大，那么逻辑级208产生一个作为触发信号提供给传输模块100r的独立的可行性信号。该模块100r作出响应以调用包含于工作存储器202中的数据，然后它产生一个包含最后工具的m级，Cm、S2和一个上行测试触发信号DTM的上行测试信息MTM。该上行测试信息MTM经其输入级104r被提供给正面发送器44。否则，如果不可能获得最后工具的数据项Cm和/或如果数据项Qm太小以致不能从其上放置的工具中复制数据P的和S1，则逻辑级208产生一个被作为控制信号提供给声音信号产生器58和两个指示灯59a-59b的非可行性码信号SNF，如上所述。

在每一个接收上行测试信息MTM的工具中，连接于背面接收器56的输出级140V的接收模块126V识别发送数据项m，Cm和S2并把它们提供给工作存储器202。接收该信息的DTM信号的逻辑级208计算：1)该叠中所有其它工具中的数据P之和S＝S1＋S2；及2)属于讨论中的该工具的和布置于其上的所有指令的数据P之和S2。一旦进行了这些计算，逻辑级208接着执行所描述的对最后一个工具的检验并且，依赖于环境，它要么产生一个独立的可行性信号SF1，要么产生一个非可行性信号SNF，该信号的产生和利用以上述一样的方式进行。当该叠中的第一个工具的逻辑级208产生了该信号SF1时，该信号被提供给逻辑级210(对于所有其它的工具该级不工作)的两个输入端中的一个，该逻辑级另一输入端上接收自正面激励顺42的输出并通过产生一个初始的下行复制信号IRD1而作出响应。

图11a和11b是两个程序的功能方框图，一个程序用于把来自其它工具的个人数据复制到一个工具中的转送中的数据存储器，另一个程序用于把所述数据传输至该工具的获取数据存储器。在图11a中，初始下行复制指令IRD1被作为一触发信号提供给传输模块100V和一开关逻辑级213V，该开关逻辑级213V的两个输入中的一个连接工具的个人数据存储器254响应于给叠中第一个工具的指令IRD1和对其它工具的指令IRD，传输模块100V调用包含于个人数据存储器254中的数据，然后，根据所述数据及同包含于该工具的静态数据特征的存储器258中的公共通信协议一致及对包含于工作存储器202中的数据项Cm的选取，它产生一个作为控制信号提供给背面发送器54的输入级104V的下行复制信息MRD。

在与第一个工具相邻的工具中，连接正面接收器46的输出级140r的接收模块126r重现该复制信息并将它提供给转送中数据存储器212，安置于逻辑级2V及传输模块1V的上游的缓冲存储器211r、安置于逻辑级213v及传输模块100v的上游的缓冲存储器211r、逻辑级214。此逻辑级214连接于包含该工具的n级和该叠中最后一个工具的m级的工作存储器202。该级214决定在下行复制程序中待被接收的信息的个数n－1，并在该数及待被接收的最后信息的最后一帧的位置指示符字段124的基础上，它产生一个下行复制指令。该指令IRD被作为一个开关控制信号提供给逻辑级213V并作为一触发信号提供给传输模块100V。只要逻辑级214不检测最后收到信息的最后一帧的位置指示符字段，开关级213V则把存在于缓冲存储器211r中的帧连续提供给传输模块100V，该模块对该帧不作改变地提供给背面发送模块54的输入级104V。对一IRD指令作出响应，逻辑级213V把工具的个人数据存储器254连至传输模块100V。结果，到达前面工具的事件信息就被传至下面的工具并然后由与所讨论的工具有关的数据信息扩展。

在下一个工具中，正面接收器46接收被复制的一串连续的信息而级214检测有关最后收到信息的结束指示。下行复制过程一直继续到该叠中最后一个工具。因此该工具接收由来自上面放置的所有的工具的连续批的个人数据构成的一串连续的信息。如果最后一个工具的级是m，其发送存储器212包括m－1批数据，而n级的工具的转送存储器包含来自其前面的工具的n－1批数据。被提供给该叠中最后一个工具的逻辑级214的最后信息的结束指示被转换为一个和来自背面激励器52的有效输出同时提供给逻辑级216(所有其它的工具中此级不工作)的IRD指令。

逻辑216作出响应产生一个作为触发信号被提供给其传输模块100r的初始上行复制指令IRM1。连接至最后一个工具的正面发送器44的模块100r以和连接至该叠中第一个工具的背面发送器54的传输模块100V相同的方式工作。一旦第一个工具收到了一串连续的含有来自所有工具的若干批的个人数据的信息，则在该叠中每个工具内的转送中数据存储器212包含来自所有其它工具的若干批个人数据。在此上行复制程序期间，逻辑级214在计算了待被接收的信息的数目m－n之后产生IRM指令。

在图11b中，该叠中第一个工具的逻辑级214产生一个被提供给逻辑级218的IRM指令，同时正面激励器42处于激励状态。逻辑级响应地产生一个用于所讨论工具的获取数据存储器256的初始加载指令CDA1。在第一个工具中，指令CDA1被提供给重整和加载站级220，该级用来调用含于转送中的数据存储器212的若干批格式化数据及用来把这些数据以重整的格式提供给获取数据存储器256。依赖于相关的存储区，如212或256是在位置上不同还是仅在描述上不同，该操作要么是真实的要么是虚拟的。另外，该指令CDA1被作为控制信号经传输模块100V提供给第一个工具的背面发送器54的输入级104V。结果，该CDA指令由工具至工具地被传送。与每个相关工具的正面接收器46相连的接收模块126r重现所述CDA指令并经传输模块100V把其提供给其本身的输入104V，另外还把该指令直接提供给其本身的加载逻辑级220。最后一个工具把该CDA指令和来自背面激励器52的一个有效输出同时提供给逻辑级222(在所有其它工具中的此级都不工作)。级222响应地产生一个作为控制信号提供给最后一个工具的声和光产生器58-59a-59b的可交换码信号SVE，声音产生器58引起用户注意，而指示灯59a-59b告诉用户交换已能够进行。

图12显示了当该工具只有一个手动激励器时，需要对用于在多个独立个体之间进行直接通信的本发明的工具的控制软件所做出的修改。在图12中，在一叠已工作的工具中两端的工具被标号为A和B。安置于每个顶端工具的一面上的单一手动激励器42是可以使用的。使所述激励器42进入激励状态的效果是使微控制器144产生一个用于发射一个秘密读取码IEC的指令，该指令被编址于由包含该码的工具的功能特性的存储器258。作为第一响应，存储器258向与配置于工具的另一面上的发送器54相联的传输模块100发送用于工具A的码CA及用于工具B的码CB。该叠中其它工具的发送器/接收器一直把该信息传至另一端的工具的接收器46并且由此传至接收模块126，该模块126把它提供给比较器级127。作为对IEC指令的第二个响应，存储器258把其访问码CA或CB直接提供到所述比较级127。此级127用于决定被存储器258直接发送的码的10位数字(比如说)是大于还是小于由被接收模块126所提供给其上的另一端的工具的访问码组成的数字。在其应用中，工具A的级127执行测试CA＞CB？而工具B的级127执行测试CB＞CA？。它们中只有一个会产生是的反映。该反映被提供给用来产生如上所述一个的被编址于计算级200的(见图10a)初始下行测试触发指令DTD1的逻辑级129。然后正如上面描述的开始了确定该操作的可行性的步骤。

图13概括了在包含四个本发明的工具的一叠中进行数据交换的步骤。从第一个到最后一个，工具被标号为40.1，40.2，40.3和40.4。第一个工具40.1的正面激励器42.1和最后一个工具40.4的背面激励器52.4是仅有的可使用的激励器并且也只画出了它们两个。同样，也只画出了最后一个工具的声音产生器58.4。在工具40.1，…，40.4的内部，图示出微控制器144.1，…，144.4，个人数据存储器254.1，…，254.4，转送中的数据存储器212.1，…，212.4和获取数据存储器256.1，…，256.4。三个上行的箭头41.1代表从发送工具40.1被连续传送给三个接收该数据的工具40.2，40.3，40.4的个人数据。类似地，两个上行的箭头41.2代表来自发送工具40.2的被两个接收工具40.3和40.4连接接收的个人数据。同样，上行的箭头41.3代表从发送工具40.3传送给接收工具40.4的个人数据。对称的，向上的箭头被给予类似的说明，向上的箭头41.3和41.2也给予同样的说明。当来自其它工具的个人数据到达一个给定工具时，它被暂存于该工具的转送中数据存储器212中，然后，如上面详细解释的，该数据被传入其获取数据存储器256中。

图14是一种设备的功能图，该设备用于为在多个个体之间直接通信而利用本发明的灵巧工具，这样一装置260有袖珍微机的大小。它有一个适用于接收工具40的内壳，由银行卡格式的板片组成，而厚度是其三倍。一个侧面的开口262使所述板片能被取走。在放板片40的壳的一侧壁上放置了一个发送器264和一个接收器266，与板片的发送器44-54和接收器46-56相同。该发送器264和接收器266分别和与该工具40的传输模块100和接收模块126相同的传输模块265和接收模块267相连。选择该发送器264和接收器266的位置以使无论何时通过同时在其两个激励器上施加手控动作而使该工具工作并且该工具被插入其壳内，有效的双向连接能被建立于灵巧工具40和利用它的装置260之间。另外，在其壳的侧壁上安置了两上活动的电接触片268a和268b与相对大充电量的电池270的两端相连。无论何时该工具被插入其壳中，该两个接触片268a和268b被压向工具40的两个导电片60a和60b。

装置260也包括一个标准连接器272、一个显示屏274、一个通信袖珍键盘276、一个微处理器278和一组存储器280。该连接器272使设备260和其中的工具40能被连至一个外部计算机系统(未示出)。

存储器中280的一个包含有控制该设备的软件。此软件有6个功能级。第一级282用于对经键盘276的工具40的密码的输入作出响应以允许该设备的各种功能的实现。第二级284适用于对一个适当的指令作出响应而将包含于工具40的存储器中的个人数据或获取数据选择性地复制入该组存储器280的一个工作存储器中。第三级286适用于对一个适当的指令作出的响应而把一个或其它的存在于所讨论的工作存储器中的数据项显示于屏幕274上。第四级288适用于响应于这些适当的指令从而以既被显示于屏幕274上又进入了相关存储器254-256中的方式输入的改正、修改或增加对工具40的个人数据存储器254和/或获取数据存储器256的可修改内容执行动作。第五级290适用于响应一适当的指令把装置260转换为只是一个在工具40和经连接器272被接入的外部计算机系统之间的接口。第六级292控制设备260和工具40之间的通信，且为此目的它包括一个与如上所述在灵巧工具40中所包含的相同的逻辑通信级的组件。不再详述这些各种功能级。它们完全类似于在许多已知类的设备中实现的功能级，尤其是在字处理中。

通过这些配置，所有包含于一个灵巧工具40中的数据能很快被用于所有工具。另外，在经过了连续工作的最长持续时间后当该工具到达预备状态时，相对高能的电池270保持与工具40中的低能可充电电池的极端相连。结果，电池50总被充满，从而保证了工具40的正常工作。

图15a和15b显示了一个组件的具体特征，该组件包括一个本发明的用于与其使用设备相关联的通信用灵巧工具，同时所述组件用于准备一个工具以使其能执行各个不同的功能。

在图15a中，通过非限定性的实例，数据存储器254(通用个人数据和适当的获取数据)，包括三批数据a、b和c。第一批数据a被存于存储已254a并被标识为“正常保密”。它由各种类型的描述性数据组成，目的在于与具体的第三方进行交换。第二批数据b被存储于存储区254b并被标识为“正常可用”。它由类似于上面的数据组成，目的在于与任何感兴趣的人交换数据。第三批数据c被存储于存储区254c并被标识为“正常保密”。它由预付电话单元组成，目的在于当该工具被插放一个适合的电话系统中时被记帐。存储器254a-254b经开关255a和255b与图10a中的计算级200相连。存储器254c通过开关255c连至记帐控制逻辑级257。这三个开关255a、b、c在用于双向复制标准程序的控制下被放置，该标准程序被包含于微控制器144的控制软件156中。在这些条件下，在该标准程序的控制下，分别与含有被标识为“正常保密”的数据的存储区254a和254c相连的两个开关255a和255c永远处于断开状态，而另一方面，与含有被标识为“正常可用”的数据的存储区254b相连的开关255b永远处于接通状态。结果，在设有任何明确的相反的指令的情况下，只有被存于254b的批数据 b能够参与上述的双向复制工作。在此情况下，标准程序使微控制器144产生被提供给计算级200的指令DTD1(参见图10a)。这三个开关255a、b、c也在用于选出包含于存储器259中的若干批数据和功能的特殊程序的控制下。

在图15b中，利用一工具的设备260的控制软件有四个补充级：用于“反转普通连接”的一级289，用于“规定有关批数据”的一级291，用于“允许在数据批c中记帐”的一级293及用于“组合指令”的一级295。该级295适用于产生一个被提供给设备260的传输模块265的信息。此信息被安装于该设备的通信工具接收，而且它的接收模块126把它作为一个指令提供以执行包含于259中的用于选择批数据和功能的特殊程序。

通过实例，这些特殊程序包括一个第一功能，用于把三并255a、b、c中的一个和/或另一个的普通状态，即由标准程序设置的通或断进行反转。当开关255a实际上处于通状态时，这些特殊程序的第二种功能是允许标准程序产生使数据交换开始的DTD1指令，结果，使存于254a的批数据a包括在此交换中，即使该批数据被标识为“正常保密”，也能例外地使之可被利用。第三个功能是暂时使存于254b中并被标识为“正常可用”的批数据b为不可用。

存于259中的特殊程序的第四个功能是把用于个体之间的直接通信的本发明的一个工具转换为一个付款机。在此情况中，防止存于254a和254b的数据被交换，同时为了记帐的目的使存于254c中的数据能够用于交换。为达到此目的，开关255a和255b处于断开而开关255c被开通。同时记帐控制级257被置为有效。在这些条件下，当该通信工具被编程以作为一个电话呼叫的付款机时，它的接收模块126接收从相关的电话系统至包含于存储区254c的记帐电话单元的指令。这些指令由包含于存储器257中的记帐程序执行。

本发明不限于上述实施例。

描述本发明的通信工具的各种功能和软件级是为了解释的目的并且自然不包括这些级的实施例。在两个相邻工具之间或在一个工具和一个利用它的设备之间的耦合部件可以是各种类型，包括机电的、电感的、电容的、声学的和光学的。当使用机电耦合部件时，发送器的输入级和接收器的输出级简化为只是电连接。

个人数据存储区最好包括两个区，一个为不可修改的并由制造者装入以包括对该工具的持有者的特定的不变数据(身份，…)而另一个依靠一个使用该工具的设备和/或一个外部计算机系统而按用户的意愿是可以修改的。

该工具的充电池可由不可充电电池代替，虽然后者存在要求周期性更换的缺陷。在此环境下，可省去该工具的外部导电片及利用该工具的设备的柔性接头。

本发明的灵巧通信工具的上述应用不限于已述智能调用卡，也不限于用于另外组成一个电话呼叫付款机的卡。通过市场的需求这些应用将被拓展。

Claims (16)

1、一种用于在两独立个体之间进行直接通信的灵巧工具(10)，该工具适于与另一个同类型的工具相耦合以通过双向复制进行数据互换，该工具包括有：

·一具有两个主面、相对较硬的壳体；

·一电源(20)；

·一微处理器(144)及若干存储器

·操作及控制软件；

·一对器件，分别包括有一信号发送器器件(14)和一信号接收器器件(16)；及

·一手动激励器(12)；

其特征在于：

该信号发送器及接收器器件(14-16)以这样的方式配置在该工具(10)的同一主面上：使在两耦合在一起的工具间可建立一双向链路；

该工具(10)包括一个人数据存储器(154)和一获取数据存储器(156)；及

该控制软件(146)包括用于将个人数据从一工具复制到另一工具的获取数据存储器中的手段。

2、根据权利要求1所述的一种灵活工具，其特征在于该控制软件包括用于确定操作可行性的手段，该手段包括有：

用于确定个人数据存储器中的占有量及获取数据存储器中的可用量的手段(150-152)；

用于当这些工具的获取数据存储器中的可用量大于由待被复制的个人数据所占用的存储器时，产生一操作可行性信号的手段(160)；及

用于响应该可行性信号，启动该双向复制操作的手段(106-107-108)。

3、根据权利要求2所述的一种灵巧工具，其特征在于：

·该控制软件存储器(158)包含有该工具的功能特性；及

·所述用于确定操作可行性的手段还包括：

·用于确定两耦合在一起工具的功能特性间的兼容性的共同水平的手段(160)；

·手段(161)，用于产生一包括有自所述兼容水平导出的通信协议的通用可行性信号(SFG)，假如存在这样的一个兼容水平且获取数据存储器中的可用量已足够能使所期望的数据互换发生；及

·用于响应所述通用可行性信号(SFG)，启动双向复制操作的手段(106-107-108)。

4、根据前述权利要求所述的灵巧工具，包括有至少一发出声和/或光的感知信号生成器(24)，带有该生成器的控制软件，该控制软件包括有：

用于当已通过双向复制执行了数据互换的操作时，使产生至少一确定的感知，声和/或光信号的(176)；及

用于当不能看出该操作为可行时，便产生另一确定的感知信号的手段(162)。

5、根据权利要求4所述的一种灵巧工具，适于执行两个以上的独立个体间的数据互换，其特征在于它包括有：

在各主面上的各自的一手动激励器(42-52)及各自的一对信号发送器和接收器器件(44-54；46-56)，所述器件以这样一方式被配置：当工具被叠放在一起时，可在相邻的各对工具间建立一双向链路；

与获取数据存储器(256)相关联的一转送中数据存储器(212)；

用于响应施加在至少一激励器(42-52)上的手动动作，使该工具暂时进入操作状态的装置(62)；及

在按次序叠放的工具中被分别称为“正”和“背”的主面，该可存取的正面为所叠放中的第一工具的正面，及可存取的背面为叠放中的最后工具的背面，该第一工具的激励器适于触发用于确定该操作可行性的装置进行工作。

6、根据权利要求4所述的一种灵巧工具，适于在多于两个的独立个体之间执行数据互换，该工具的特征在于，它包括有：

在一主面上的一手动激励器(42)和一对信号发生器及接收器器件(44；46)和在另一主面上的一对同样的发送器及接收器器件(54；56)，该两对器件以这样的方式被配置：在一叠工具中的任意对相接邻的工具之间可建立双向链路；

用于响应在其激励器(42)上的手动作用，使该工具暂时进入一操作状态的装置；

与个人数据存储器(254)相关联的转送中数据存储器(212)；及

包括在控制软件(146)中的手段(127-129)，用于每当末端工具(A-B)的手动激励器(42)为可访问的并被置入激励状态时，在早于任何其它操作的一预备步骤期间插入以将各自的第一和最后排序分配给该叠工具的末端工具(A-B)，以使第一工具的激励器可充当一可访问的正面激励器，从而激励用于启动所期望的数据互换操作的第一步骤的装置进行工作，及最后工具的激励器可充当一可访问的背面激励器，从而照此在所述操作中插入。

7、根据权利要求5或6所述的一种数据互换灵巧工具，其特征在于：

其个人数据存储器(254)包含有具体涉及操作位置的通用信息；及

其控制软件包括：

用于在操作结束后，擦除获取数据存储器(256)内容的手段；及

用于无条件地使其个人数据存储器及其获取数据存储器(254；256)的内容为可存取的手段。

8、一种利用根据以上权项所述的灵巧工具(10-40)的设备，它包括有：

·其内可安装有该工具(10-40)的一外壳；

·一电源(270)；

·一微控制器(270)及若干存储器(280)；

·操作及控制软件；

·用于显示信息的屏幕(274)；及

·一通信袖珍键盘(276)；

其特征在于它还包括有：

与一工具(10-40)的该对发送器和接收器器件(14-44-54；16-46-56)基本相同的一对信号发送器和接收器器件(264；266)，该对器件(264；266)以这样的方式被配置：使能建立与该工具的双向链路；及

该设备的控制软件包括有：

1)手段(282)，用于响应经袖珍键盘(276)输入的一适当指令，在工具(10-40)和该设备之间建立一有效功能链路；

2)手段(284)，用于响应通过该袖珍键盘输入的一适当指令充将存储在该工具中的若干批数据复制到设备的一工作存储器中；

3)手段(286)，响应于该袖珍键盘(276)，用于在将存储于该工具的若干批数据复制入该设备的工作存储器后，在屏幕(274)上有选择地显示出该若干批数据；及

4)手段(288)，响应于经该袖珍键盘(276)输入的适当指令，以有选择地修改、扩充、或删除存储在该工具中的若干批数据的至少一部分。

9、一种包括有根据权利要求1至6中任一项所述的灵巧工具(10-40)及根据权利要求8所述的利用该灵巧工具的设备(260)的组件，该组件的特征在于：

所述灵巧工具(10-40)的存储器(254a、b、c)包括有分别由确定的标号所标识的若干批数据；

该工具的控制软件(146)包括有分别由其它确定的标号所标识的特殊应用程序(259)；及

该设备的软件(288)包括有手段(289-292-295)，用于将一个或多个特殊的应用程序分配给所述的一批或多批数据，以使它或它们能与一个或多个其它同样的工具一起或与适用于该用途的外部操作计算机系统一起参与特殊功能(257)的执行。

10、根据权利要求9所述的一种计算机组件，其特征在于该工具(10-40)被具体设计为与同样工具相耦合：

该工具的数据存储器(254)包括有被标识为两类的名为“正常可用”和“正常保密”的若干批数据；

该工具的控制软件(146)的特殊应用程序(259)为用于暂时改变种类的程序，并包括有用于阻止标识为“正常可用”的若干批数据被复制的手段及用于使标识为“正常保密”的若干批数据能被复制的手段；及

该设备(260)的控制软件(288)包括有用于将所述的一个或多个种类改变程序分配给所述的一批或多批数据的手段。

11、根据权利要求8所述的一种利用一灵巧工具的设备，其特征在于：

所述设备(260)包括有一用于与一外部计算机系统建立连接的连接器(272)；及

其控制软件(290)包括有用于通过执行来自所述设备或来自所述计算机系统的适当指令，将其转换成仅为插入其中的该工具与-外部计算机系统之间的接口的手段。

12、根据权利要求1至7中任一项所述的一种用于直接通信的灵巧工具，其特征在于，它包括有：

一传输模块(100)，功能上被配置在一数据存储器(102)与一发送器(14-44-46)的输入级(104)之间，所述的该模块包括有：

1)一逻辑级(106)，响应于触发信号(SDE或STS)进行操作以调用待传送的数据；及

2)一逻辑级(108)，用于建立待被发送的信息的格式化帧并将其作为控制信号提供给该发送器的输入级(104)；

所述信息为被设计成通过一通信总线的一帧或一串帧，各帧具有一所给的最大长度并包括有以下的标准字段：用于该帧的一标题字段(114)及一尾部字段(116)；加一数据字段(118)、用于标识该信息数据特性的一ID字段(122)、及用于指示该信息中帧位置的位置指示符字段(124)；及

一接收模块(126)，功能上被配置在一重现由被一耦合的工具的传输模块(100)所发送的信息的接收器(16-46-56)的输出级(140)与利用该信息的级(142)之间，该接收模块包括有：

1)一接收缓冲存储器(128)，用于至少暂时存储被这样重现的信息的最新近帧；及

2)一逻辑级(136)，用于分析该信息的ID字段(122)并与调度级(138)一起共同操作以根据一确定的用户级(142)对该字段进行支配。

13、根据权利要求12所述的一种用于直接通信的灵巧工具，其特征在于：为了通信安全的目的。

该传输模块(100)产生信息，这些信息的帧包括有一用于检查正确接收的检查字段(120)，该传输模块(100)包括有：

1)装置(107-108-109)，用于响应一帧重传送请求(DRT)，重发送最新近被发送的帧；

2)装置(110)，响应一正确或错误的帧信号(STC或STI)产生用于构成一肯定的或否定的确认信息(MAP或MAN)的传输的格式化帧；及

3)装置(111)，用于在一确定的时间周期内未产生肯定或否定的确认信息的情况下，产生一帧重传送请求(DRT)；

该接收模块(126)包括有：

1)装置(130)，用于计算各接收信息帧的检查字段；

2)装置(132)，用于比较该计算的字段是否与实际接收的检查字段相匹配，并因此产生一正确或错误的帧信号(STC或STI)；

3)装置(134)，响应该正确的帧信号(STC)以将该讨论的帧发送至标识级(136)及调度级(138)；

4)装置(131)，用于筛选待被复制的数据信息及确认信息以使仅当一正确帧属于一待被复制的数据信息时，用于产生一确认信息的装置(110)才工作；

5)装置(143)，用于解释确认信息，并为此，

响应于一肯定的确认信息(MAP)信息，产生一调用随后帧的控制信号(STS)，该控制信号(STS)作为一指令被提供给传送模块(100)的数据调用级(106)；及

响应于一否定的确认信息(MAN)，产生一帧重传送请求信号(DRT)，该信号(DRT)作为一指令被提供给传输模块(100)的重传送逻辑级(109)；

6)一计数级(133)，适于为了对连续帧重传送控制信号(DRT)的数目进行的目的，由下一帧调用信号(STS)进行清除并用于在计数的数字超出一确定阈值的情况下，产生一非可行性信号(SNF)，作为一指令被提供给感知信号生成器(24-58-59)。

14、根据权利要求4和12所述的一种用于直接通信的灵巧工具，为了与一可兼容的工具相耦合以进行个人数据互换的目的，该工具的特征在于：

响应于由一通用可行性信号(SFG)构成的外部触发信号(SDF)，传输模块(100)选择可用个人数据存储器(154b)作为待被发送数据的存储器并按照由包括在所述信号(SFG)中的数据项Cc所定义的一公共通信协议进行工作，并产生待被复制的数据信息的格式化帧，作为一控制信号提供给发送器的输入级(104)；及

其中，该控制软件包括一处理模块，该处理模块包括有：

1)用于将所有待被复制的信息提供给转送数据存储器的手段，该信息由接收模块(126)的识别级(136)所识别如是；

2)一逻辑级(172)，用于辨认所接收信息的末端，并接着产生一对获取数据存储器(156)进行加载的指令；

3)一逻辑级(174)，响应于所述加载指令(CDA)进行操作以重整包含在转送中数据存储器(170)中的格式化数据，并接着将其转入获取数据存储器(156)，所述转送根据所涉及的存储器是否在位置或描述上有所不同而是真实的或虚拟的；

4)一逻辑级(176)，用于分析接收到的信息以产生一结束接收信号(SFB)并将所述信号作为一命令提供给感知信号生成器(24)以表示该操作已正确地结束了。

15、根据权利要求5或6与权利要求12的组合所述的一种用于在多个独立个体之间进行直接通信的灵巧工具，该工具的特征在于用于通过一叠预先接通的工具之间进行多次双向复制来检验数据互换操作可行性的装置包括有：在向下测试过程期间所采用的第一装置，其包括：

1)一逻辑级(200)，响应于一向下测试触发信号(DTD)进行操作以确定以下数据并提供给一工作存储器(202)：自在先工具的排序n－1所计算出的该叠中该工具的排序n，个人数据存储器(254)中的占用量P，获取数据存储器(256)中的可用量Q，来自功能性特征存储器(258)的为该工具及在先工具所共有的数据Cn，及该工具和位于其上的工具的数据P的总和S1。

2)一逻辑级(204)，用于当发现了一数据项Cn时，产生一继续向下测试信号(PTD)，要么当在该工具与该叠中位于其之前的那些工具之间可发现一非公共功能性特征时，产生一非可行性信号(SNF)作为一命令提供给感知信号生成器(58-59)；及

3)传输模块(100V)，用于调用包含在工作存储器(202)中的数据项n、Cn和S1以生成一将所述数据项与一向下测试触发信号(DTD)结合在一起的向下测试信息(MTD)，并将其作为一命令提供给背面发送器(54)的输入级(104V)；

响应该正面激励器(42)的激励状态由微控制器(144)产生该初始的向下测试触发信号(DTD1)，同时通过一包含在由接收模块(126r)所检测的向下测试信息(MTD)中的信号产生另一个向下测试触发信号(DTD)，其中该接收模块(126r)被耦合至一正面接收器(46)相连的输出级(140r)；

在一向上测试过程中所采用的第二装置包括：

1)逻辑级(208)，响应于一向上测试触发信号进行操作并与工作存储器(202)一起共同操作：

计算属于叠放的所有其它工具的数据P的总和S，并确定该工具的数据Q是否大于所述总和S(Q＞S？)；

确定该工具的数据P与配置在其下方的工具的数据P的总和S2，并将该所述总和提供给工作存储器(202)；

将数据Cm提供给识别可适用于所有工具的最佳通信协议的工作存储器(202)，叠放的最后工具的所述数据Cm从为所有工具所共有的那些功能性特征导出。该数据Cm与其它工具的数据Cm和向上测试触发信号(DTM)一起被发送；

如果条件Q＞S为真，产生一独立的可行性代码信号(SFI)，否则产生一非可行性代码信号(SNF)，该两信号作为一控制信号被提供给至少一光信号生成器(59a、b)；及

由与其背面激励器(52)上的激励状态同时发生的接收一向下测试触发信号(DTD)的一逻辑级(206)产生该初始的向上测试触发信号(DTM1)，而另一个向上测试触发信号(DTM)，则由连接至背面接收器(56)的接收模块(126V)产生；

2)该传输模块(100r)，响应于一由该独立的可行性信号(SFI)构成的一触发信号进行操作以调用包含在工作存储器(202)中的数据m、S2和Cm，以生成一将所述数据与一向上测试触发信号(DTM)结合在一起的向上测试信息(MTM)，并将其作为一控制信号提供给正面发送器(44)的输入级(104r)；

3)该接收模块(126V)，与背面接收器(56)相关联以将包含在接收信息(MTM)中并由配置在其下面的工具所传送的数据(m、Cm、S₂)提供给工作存储器(202)，并将在接收信息(MTM)中的向上测试触发信号(DTM)提供给逻辑级(208)；及

4)一逻辑级(210)，接收来自逻辑级(208)的一独立可行性信号(SFI)及正面激励器(42)的激励状态以产生一构成向下复制的初始指令(IRD1)的通用可行性信号。

16、根据权利要求15所述的一种用于在多个独立个体之间进行直接通信的灵巧工具，该工具的特征在于在一通用数据互换期间所采用的装置包括有：

1)两个接收缓冲存储器(211r-211V)，分别配置在接收模块(126r-126v)的下游；

2)两个逻辑开关级(213v-213r)各具有两输入端和一输出端，其中一输入端连接至一可用数据存储器(254b)及另一输入端连接至两接收缓冲存储器(211r-211v)中的一个，且该输出端连接至两传送模块(100v-100r)中的一个；

各级(213v-213r)及各模块(100v-100r)响应于源于该工具的一面的复制指令(IRD或IRM)进行操作以调用包含在该工具的个人据存储器(254)中的数据；

各传送模块(100v-100r)然后根据为全部工具所共有的最佳通信协议生成一待被发送的信息(MRD或MRM)，如数据项Cm所识别的那样，所述协议包含在一永久存储器(258)中及该数据项Cm包含在工作存储器(202)中，该待被发送的信息(MRD或MRM)包含有所述数据并被提供给配置在另一面上的发送器(54-44)的输入级(104v-104r)；

3)一面的接收器(56-46)的接收模块(126r-126v)，

对由在复制方向上位于该工具之前的工具所发送的待被复制的该串信息的ID字段进行检测，

首先将所述信息发送给转送中数据存储器(212)且其次发送给相关的缓冲存储器(211v-211r)，适于连续存储各接收的信息帧，并连接至开关逻辑级(213v-213r)的两输入端之一，该开关逻辑级(213V-213r)配置于与另一面的发送器(54-44)相关联的传输模块(100v-100r)的上游；

4)一逻辑级(214)；首先连接至背面的两接收模块(126r-12v)和正面接收器(56-46)，且其次连接至包含有与该工具相关的排序数据(m，n)的工作存储器(202)；

根据分别配置于其上和其下的工具的数量n－1或m－n，在向下或向上复制过程期间确定并暂时存储待被接收的信息数量；

检测在待被复制的所接收的该串信息中的最后信息的末端并响应其产生为传输模块(100)的所述向下或向上复制指令(IRD或IRM)；

该初始的向下复制指令(IRD1)为所述的通用可行性信号及该初始的向上复制指令(IRM1)为与背面激励器(52)的激励状态一起结合在一逻辑级(216)中的向下复制指令；

该向下和向上复制指令(IRD-IRM)被分别提供给开关逻辑级(213v-213r)及两传输模块(100v-100r)；

5)一逻辑级(218)，用于产生一用于获取数据存储器(256)的初始加载指令(CDA1)，该获取数据存储器(256)响应于由检测逻辑级(214)所传送的一向上复制指令(IRM)而进行操作，该操作与正面激励器(42)的激励状态相联；

所述初始加载指令(CDA1)也被作为一控制信号提供给背面发送器(54)的输入级(104v)以被转送给其它工具；

6)一逻辑级(220)，响应于所述加载指令(CDA1)进行操作以重整包含在转送中数据存储器(212)内的数据并随后以真实或虚拟的方式将所述数据传送入获取数据存储器(256)中；及

7)一逻辑级(222)，用于检测所述加载指令(CDA)并用于将其与背面激励器(52)的激励状态结合在一起以将其转换成一所执行的互换有效指令(IVE)，该指令(IVE)被作为一命令提供给感知信号生成器(58-59)以指示该操作已正确结束。

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