CN115706962A - 电子设备供电 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电子设备，包括：至少一个通用集成电路卡或至少一个安全元件以及用于所述卡或安全元件的至少一个供电电路，所述供电电路连接到电子设备的至少第一供电电压源并包括电压检测器，该电压检测器适于确定所述第一电压源是否提供不同于参考电压的第一供电电压；以及至少一个近场通信模块，该近场通信模块适于每当所述电压检测器确定所述第一供电电压不同于参考电压时进入活动模式。

Description

电子设备供电

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年8月17日提交的题为“Alimentation d’un dispositifélectronique”的法国专利申请号FR2108720的优先权，在法律允许的最大范围内通过引用将其并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及电子系统和设备，并且涉及为这样的系统和设备供电。更具体地，本公开涉及适用于近场通信(NFC)的电子设备，以及适用于这种电子设备的供电装置。

背景技术

如今，无线通信越来越多地用于各种应用，例如信息交换、银行支付、能源交换等。存在若干无线通信类型，诸如近场通信(NFC)、在较长距离上使用高频率的通信，诸如蓝牙通信等等。

希望能够至少部分地改进适用于近场通信技术的已知设备的某些方面。

发明内容

需要适用于具有改进性能的近场通信技术的设备。

需要适用于具有较少功耗的近场通信技术的设备。

需要适用于启动更快的近场通信技术的设备。

一个实施例解决了适用于近场通信技术的已知设备的所有或一些缺点。

一个实施例提供了一种电子设备，其包括：

-至少一个通用集成电路卡或至少一个安全元件和用于所述卡或安全元件的至少一个供电电路，所述供电电路被连接到电子设备的至少第一供电电压源并且包括电压检测器，该电压检测器适于确定所述第一电压源是否提供不同于参考电压的第一供电电压；以及

-至少一个近场通信模块，其适于每当所述电压检测器确定所述第一供电电压不同于参考电压时进入活动模式。

用于为被包括在电子设备中的通用集成电路卡或安全元件供电的方法的另一个实施例还包括：

-用于所述卡或安全元件的至少一个供电电路，所述供电电路至少连接到所述电子设备的第一供电电压源并且包括电压检测器，该电压检测器适于确定所述第一电压源是否提供不同于参考电压的第一供电电压；以及

-至少一个近场通信模块，其适于每当所述电压检测器确定所述第一供电电压不同于参考电压时进入活动模式。

根据一个实施例，在所述安全卡或元件的供电电路中，所述第一电压源的第一供电电压通过由包括电压跟随器和第一转换速率限制器的第一电路所控制的开关被提供给所述安全卡或元件。

根据一个实施例，每当所述电压检测器确定所述第一供电电压不同于参考电压时，所述近场通信模块控制所述第一电路的启动。

根据一个实施例，每当所述电压检测器确定所述第一供电电压等于参考电压时，所述近场通信模块控制所述第一电路的关闭。

根据一个实施例，所述供电电路连接到电子设备的至少一个第二供电电压源。

根据一个实施例，所述至少一个第二供电电压源是电池。

根据一个实施例，所述安全卡或元件的供电电路，来自所述第二电压源的第二供电电压通过包括线性电压调节器和第二转换速率限制器的第二电路被提供给所述安全卡或元件。

根据一个实施例，每当所述电压检测器确定所述第一供电电压不同于参考电压时，所述近场通信模块禁用所述第二电路的自动启动。

根据一个实施例，每当所述电压检测器确定所述第一供电电压等于参考电压时，所述近场通信模块使所述第二电路能够自动启动。

根据一个实施例，当近场通信模块从待机状态或非活动状态变为活动状态时，执行以下连续操作：

-启动所述电子设备的组件和电路；

-电子设备的软件和所述卡同时启动。

根据一个实施例，所述安全卡或元件的启动包括以下连续步骤：

-启动所述卡或所述安全元件的供电电路；以及

-启动所述卡或安全元件的软件。

根据一个实施例，在供电电路启动期间，所述电压检测器检查第一电压源是否提供等于参考电压的第一供电电压。

根据一个实施例，供电电路为所述卡或安全元件提供所述第二电源。

附图说明

在以下结合附图以说明而非限制的方式给出的具体实施例的描述中，将对上述特征和优势以及其他特征和优势进行详细描述，其中：

图1以框图形式非常示意性地示出了电子设备的一个实施例；

图2以框图形式非常示意性地显示了近场通信的一个示例；

图3以框图形式示意性地示出了图1的电子设备的一部分的供电电路的一部分的一个实施例；

图4示出了说明图3的实施例的操作的时序图；和

图5示出了说明图1实施例的部分操作的时序图。

具体实施方式

在各个图中，相似的特征用相似的附图标记表示。特别地，在各个实施例中共同的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记，并且可以布置相同的结构、尺寸和材料特性。

为了清楚起见，对理解在此描述的实施例有用的操作和元件已经被详细地说明和描述。特别地，在近场通信的实现过程中使用的协议没有详细说明。下面描述的实施例适用于实现近场通信时使用的常用协议。

除非另有说明，当提到两个连接在一起的元件时，这表示直接连接，除了导体之外没有任何中间元件，当提到耦合在一起的两个元件时，这表示这两个元件可以连接或它们可以通过一个或多个其他元素耦合。

在以下公开中，除非另有说明，当提及绝对位置限定词时，例如术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”等，或提及相对位置限定词，例如术语“上方”、“下方”、“更高”、“更低”等时，或提及方向限定词，例如“水平”、“竖直”等时，请参阅到图中所示的方向，与正常使用时的方向一致。

除非另有说明，表述“约”、“大约”、“基本上”和“大至”表示在10％以内，优选在5％以内。

图1非常示意性地并且以框图形式示出了电子设备100的一个实施例。

电子设备100包括处理器101(CPU)，该处理器101适于对被存储在存储器中和/或由设备100的其他电路提供的数据实现不同的处理。

电子设备100还包括不同类型的存储器102(MEM)，例如包括至少一个易失性存储器和至少一个寄存器(通常是多个寄存器)。根据一个示例，设备100还可以包括非易失性存储器和只读存储器。每个存储器都适用于存储不同的数据类型。

电子设备100还包括供电电路103(ALIM)。电路103管理对设备100的各种电路和组件的供电。电路103例如包括至少一个电池、一个用于对电池再充电的装置、电压匹配电路(诸如电压调节器)等等。结合图3至图5更详细地描述了供电电路103之一的一个实施例。

电子设备100还包括适于实现近场通信的(NFC)电路104、或近场通信模块104、或NFC模块104。NFC模块104例如包括振荡/谐振电路、数据发送和接收电路、数据转换电路等。结合图2更详细地描述了近场通信的一个示例和NFC模块104的各种功能。

电子设备100还适于包括至少一个通用集成电路卡(UICC)105(也称为用户识别模块(SIM)卡，并且可能不止一个)。通用集成电路卡105是包括与电子设备100的一个或多个功能相关的机密数据的卡。根据一个常见的示例，SIM卡类型的电路卡105可以用在蜂窝电话中以实现电话通信的使用。根据另一示例，电路卡105可以通过电子设备能够实现银行应用或公共交通应用。在某些情况下，卡或板105可以是安全元件。

电子设备100还包括至少一个安全元件106(SE)，该安全元件106适于以安全方式实现设备100的各种功能。安全元件106可以包括安全处理器、用于存储敏感数据的存储器、加密和/或解密电路、用于与其他电子设备安全通信的电路等等。根据一个实施例，NFC模块104的一部分是安全元件106的部分。

电子设备100还可以包括图1中未示出的电路，该电路适于实现设备100的不同功能。电路是多种多样的并且可以包括测量电路、数据分析电路、传感器、用于与其他电子设备通信的其他电路、显示设备等等。

设备100的各种电路和模块相互连接并且可以通过通信总线107进行通信。

如前所述，电路103适于管理设备100的各种电路和组件的供电电压和电流。根据一个实施例，电路103包括至少一个电路，该至少一个电路特别适于通过考虑设备100的各种电路和组件的各种供电模式，来管理对卡105的供电或对安全元件106的供电。结合图3和图4更详细地描述了这种电路。更具体地，在本文所述的实施例中，对卡105或对安全元件106的供电取决于NFC模块104的操作模式。NFC模块104的各种操作模式结合图2进行描述。

图2示意性地示出了无线通信，并且更具体地示出了电子设备201(TERM)与202(CARD)之间的近场通信。设备202是结合图1描述的设备100类型的设备。根据一个示例，设备201也是结合图1描述的设备100类型的设备。

近场通信(NFC)技术能够实现高频、短距离通信。这种系统利用由设备(终端或读出器)发射的射频电磁场与另一个设备(应答器或卡)进行通信。

在最近的系统中，同一设备可以在卡模式或读出器模式下运行(例如在两部蜂窝电话之间进行近场通信的情况下)。然后，设备通常由电池供电，并且它们的功能和电路系统处于待机状态，以便在使用期间不消耗电力。当设备在彼此的范围内时，它们会被“唤醒”。

例如，在假设了两个电子设备201和202的情况下，其中设备201是终端或读出器，而设备202是应答器，但所描述的一切更普遍地适用于应答器感测电磁场的任何系统中，其中该电磁场由读出器、点或终端辐射。

对于通信而言，其中一个设备以所谓的读出器模式运行，而另一个设备以所谓的卡模式运行，或者两个设备以对等(P2P)模式通信，这取决于应用。每个设备包括至少一个电子电路104(NFC)或NFC模块104，以用于生成通过振荡/谐振电路的天线所发射的射频信号。由一个设备201或202产生的射频场被处于范围内并且还包括天线的另一个设备202或201捕获。在某些应用中，当设备不通信时，它会切换到待机模式，以降低功耗。对于电池供电的设备尤其如此。当第一设备201发射电磁场以发起与第二设备202的通信时，一旦第二设备202处在范围内，该场就被该第二设备202拾取。该场由第二设备202的电路104检测，如果第二设备202处于待机状态，则重新激活该第二设备202。这导致由第二器件202的电路在第一器件201的谐振场产生电路上形成的负载的变化。在实践中，所发射的场的相位或幅度的相应变化由第一设备201检测，第一设备201然后启动与第二设备202的NFC通信协议。实践中，在第一设备201侧，检测谐振电路两端的电压幅值是否低于阈值或者谐振电路两端的电压是否具有高于阈值的相移。一旦第一设备201在其现场检测到第二设备202的存在，它就启动建立通信的过程，实现第一设备201的请求发射和第二设备202的响应。

在近场通信期间，设备201和202位于彼此的范围内。具体而言，设备202位于设备201的范围内，从而可以感应设备201的电磁场。作为示例，设备202被定位在距设备201大致小于10cm的距离处。根据另一示例，设备202与设备201机械接触。

设备201是例如可以是固定的或移动的终端。负责发起通信的是设备201。作为示例，终端201是支付终端或蜂窝电话。

设备202通常是移动应答器。根据一个优选实施例，应答器202是微电路卡(或智能卡)，例如银行卡或交通卡。在一个变型中，设备202可以是蜂窝电话或连接的对象。根据一个优选实施例，设备202包括通用集成电路卡，该通用集成电路卡适于实现银行卡或运输卡功能和/或安全元件。适于执行由设备201发送的各种命令的设备202的各种电子电路(例如认证电路、密码电路、卡105、安全元件106等)例如在接收到由应答器201传输的数据时使用。

此外，设备202的某些电路和组件的不同供电模式可能影响设备202的其他电路和组件的供电模式或供电。特别地并且根据一个实施例，NFC模块104具有多种供电模式，这些供电模式影响设备202的电路和组件的供电模式和供电，特别是设备202的卡105或安全元件106。

NFC模块104包括至少三种供电模式：活动供电模式、待机供电模式和非活动供电模式。当NFC模块104处于活动供电模式，即NFC模块104处于活动状态的时候或NFC模块104是活动的时候，NFC模块104随时可供使用。例如，NFC模块104准备好执行近场通信。NFC 104模块中包含的大部分或所有电路和组件都被供电，并且NFC 104模块可能在此模式下消耗最多的功率。当NFC模块104处于待机供电模式时，即NFC模块处于待机状态或睡眠模式时，期望NFC模块104能够提供涉及较少功能的服务，因此仅被包括在NFC模块104中的电路系统的一部分被供电。在这种模式下，NFC模块104通常比在活动供电模式下消耗更少的功率。当NFC模块104处于非活动或休眠模式时，即，当NFC模块104处于非活动状态的时候或当NFC模块104是非活动的时候，NFC模块104中的电路系统的最小部分被供电。NFC模块104在这种模式下消耗的电量最少。

图3以框图形式示意性地示出了与结合图1所描述的设备100的类型相同的电子设备的通用集成电路卡300及其供电电路301。更具体地，卡300是图1的设备100的卡105，并且供电电路301适于作为设备100的供电电路103的部分。

电路301包括两个输入端BAT和SUPP-UICC-IN、以及一个输出端SUPP-UICC-OUT。两个输入端BAT和SUPP-UICC-IN被链接，优选地连接到电源，输出端SUPP-UICC-OUT被链接，优选地连接到卡300的VCC供电端。

输入端BAT接收来自电池的供电电压VBAT，该供电电压VBAT相对于诸如接地的参考电压而被参考。供电电压VBAT例如是直流电压。根据一个实例，电池是电子设备的供电电路的部分，卡300和供电电路301是电子设备的供电电路的部分。输入端BAT通过电路302(LDO+SRL)连接到输出节点SUPP-UICC-OUT，该电路包括：

-线性电压调节器(低压差调节器，LDO)，适于调整电压VBAT的值以匹配卡300所期望的供电电压值VCC-UICC-OUT；

-下拉电阻，适于在启动期间保护低压差调节器；和

-第一转换速率限制器，适于保护卡300的VCC供电端免受电流峰值的影响。

输入端SUPP-UICC-IN从电池以外的另一电源接收相对于参考电压所参考的供电电压VCC-UICC-IN。该电源是其中包括卡300和供电电路301的设备的主电源，例如，该主电源在所述设备开机时开启，在所述设备关机时关断。根据一个实例，来自该电源的供电电压例如通过数据传输线经由调制器/解调器或调制解调器传输到供电端SUPP-UICC-IN。输入端SPP-UICC-IN通过由电路304(Follow+SLR)控制的开关303连接到输出节点SUPP-UICC-OUT，该电路304包括：

-电压跟随器，适于将产生电压VCC-UICC-IN的电源的阻抗与卡300的输入阻抗相匹配；和

-第二转换速率限制器，适于保护卡300的VCC供电端免受电流峰值的影响。

另外并且根据一个实施例，输入端SUPP-UICC-IN的电压VCC-UICC-IN由电压检测器305(VOLT DET)监测。

供电电路301的操作如下。结合图4来描述供电电路301的更详细的实施例。

卡300可以由称为主电源和电池的两个不同电源供电，其中输入端SUPP-UICC-IN接收来自主电源的供电电压并且输入端BAT从电池接收供电电压，如上所述。电池是卡300的默认供电模式，主电源在卡300开启时为卡300供电。此外，向卡300的供电由包括卡300的设备的NFC模块来控制，更具体地，由该NFC模块的供电模式控制。这方面结合附图4更加详细地进行描述。

具体地，当主电源关断时，例如当包括卡300和电路301的电子设备关断时，电路304控制开关303的打开，输出节点SUPP-UICC-OUT通过电路302从BAT端接收供电电压。在这种情况下，电压VCC-UICC-IN具有大约为参考电压值的电压值。

相反，当主电源开启时，例如当所述设备开启或传输所述主电源的供电电压的数据传输线开启时，电路304控制开关303的闭合以提供电压VCC-UICC-IN到输出端SUPP-UICC-OUT。在这种情况下，电压VCC-UICC-IN具有与参考电压不同的值并适用于为卡300供电。在输入端BAT侧，电路302没有被启动，以避免两个电源同时为卡300供电，更具体地，电路302的电压调节器没有被启动。

根据一个变型，图3的实施例可以应用于为与结合图1所描述的设备100的类型相同的电子设备的安全元件供电。更具体地，在这种情况下，卡300被图1的设备100的安全元件106代替，并且供电电路从电子设备的主电源或辅助电源接收电压VCC-UICC-IN，该辅助电源主要专用于为安全元件供电。图4中的描述也适用于该变型。

图4示出了说明结合图3描述的电路301的操作的三个时序图。

具体来说，图4说明了以下时序图：

-被输入端SUPP-UICC-IN作为输入所接收的电压VCC-UICC-IN；

-由输出端SUPP-UICC-OUT提供的电压VCC-UICC-OUT；和

-包括卡300及其供电电路301的设备的NFC模块的状态。

在初始状态t0与时刻t0之后的时刻t1之间，NFC模块处于不消耗太多功率的状态，例如处于待机或非活动状态(图4中的阴影线)。主电源不提供任何供电电压，供电电压VCC-UICC-IN处于低电平，即大约处于参考电压的电压值。此外，NFC模块控制卡300的供电，当NFC模块处于待机或非活动状态时，卡300不被供电。因此，电池不用于为卡300供电，电压VCC-UICC-OUT具有参考电压量级的值。

在时刻t1与时刻t1之后的时刻t2之间，电压VCC-UICC-IN从低状态变为高状态，即变为电压VCC-UICC-IN的值适于为卡300供电的状态。根据一个实例，包括卡300和供电电路301的设备被开启，或者提供电压VCC-UICC-IN的数据传输线被开启。根据一个实施例，电压检测器305检测电压VCC-UICC-IN的这种状态变化(例如，检测到VCC-UICC-IN不同于参考电压)并通知NFC模块，NFC模块随后进入活动状态或模式。在进入活动状态时，NFC模块控制电路304的启动，更具体地，控制被包括在该电路304中的转换速率限制器和电压跟随器的启动。例如，在被启动时，电压跟随器将产生电压VCC-UICC-IN的电源的阻抗匹配到卡300的输入阻抗，电流斜率限制器保护卡300的VCC供电端免受电流峰值的影响。电压VCC-UICC-OUT然后从低变为高，例如，相对于电压VCC-UICC-IN有轻微的延迟。然后卡300由主电源供电。另外，在此期间，NFC模块禁用电路302在检测到射频场时自动启动的能力。例如，在被禁用时，线性电压调节器不会调整电压VBAT的值以匹配卡300所期望的供电电压值VCC-UICC-OUT，下拉电阻在其启动期间不会保护低压差调节器，第一转换速率限制器在检测到射频场时不保护卡300的VCC供电端免受电流峰值的影响。

在时刻t2与时刻t2之后的时刻t3之间，已经控制了电路304的启动的NFC模块返回到它在时刻t1之前所处的待机或非活动模式。电路304继续操作。电压VCC-UICC-IN和VCC-UICC-OUT保持在高状态并为卡300供电。

在时刻t3与时刻t3之后的时刻t4之间，电压VCC-UICC-IN从高变低，不再能够为卡300供电。根据一个示例，包括卡300和供电电路301的设备被关断，或者提供电压VCC-UICC-IN的数据传输线被关断。在此处考虑的情况中，即当NFC模块在被电压VCC-UICC-IN的状态变化唤醒之前处于非活动状态时，电压VCC-UICC-OUT然后从高状态变为低状态，例如，相对于电压VCC-UICC-OUT有轻微延迟。实际上，根据一个实施例，电压检测器305检测电压VCC-UICC-IN的状态的变化(例如，检测到VCC-UICC-IN等于参考电压)并通知NFC模块，NFC模块随后进入活动状态。在进入活动状态时，NFC模块控制电路304的关闭，更具体地说，控制被包括在该电路304中的电压跟随器和转换速率限制器。例如，在关闭时，电压跟随器停止将产生电压VCC-UICC-IN的电源的阻抗与卡300的输入阻抗进行匹配，并且电流斜率限制器停止保护卡300的VCC供电端免受电流峰值的影响。然后卡300不再由主电源供电。由于NFC模块在时刻t3之前处于待机或非活动状态，因此电池不会接管为卡300供电。此外，在该时段期间，NFC模块重新启用电路302在检测到射频场时自动启动的能力。例如，在被启用时，线性电压调节器会调整电压VBAT的值以匹配卡300所期望的供电电压值VCC-UICC-OUT，下拉电阻在其启动期间保护低压差调节器，并且第一转换速率限制器在检测到射频场时保护卡300的VCC供电端免受电流峰值的影响。

但是，如果NFC模块在被电压VCC-UICC-IN的状态变化唤醒之前已经处于活动状态，那么用于电压VCC-UICC-OUT的电源将已被改变为电池。为此，NFC模块将已控制电路302的激活，然后控制开关303的打开。

在时刻t4与时刻t4之后的时刻t5之间，已经命令关闭电路304的NFC模块返回到其在时刻t3之前所处的待机或非活动模式。电压VCC-UICC-IN和VCC-UICC-OUT保持在低状态，并且卡300没有被供电。

在时刻t4之后的时刻t5，NFC模块从待机或非活动状态转变为活动状态。根据一个示例，NFC模块已感测到射频场并正准备发起近场通信。

在时刻t5之后的时刻t6与时刻t6之后的时刻t7之间，NFC模块控制向卡300的供电。由于电压VCC-UICC-IN处于低状态，无法从设备的主电源供电，并且电池用于为卡300供电。因此，NFC模块控制电路302的启动以向节点SUPP-UICC-OUT提供适合为卡300供电的电压。然后电压VCC-UICC-OUT进入高状态。例如，如果NFC模块已经发起的近场通信与卡300相关，则NFC模块可以向卡300传输数据。

根据一个示例，启动电路302包括使用上拉电阻作为第一步，以确保在输出节点SUPP-UICC-OUT处的电压VCC-UICC-OUT处于低电平。例如，上拉电阻的使用持续时间约为400μs。电路302的电压调节器然后被启动。

结合图3和4所示的实施例的一个优势是，通过使用电压检测器305，NFC模块可以在电压状态VCC-UICC-IN改变时激活电路304，更具体地，激活转换速率限制器。这可以防止在这些时间下可能产生的电流超限或电流峰值。

图5示出了时序图和更详细地图示了在结合图1描述的设备100的(多个)通用集成电路卡105和NFC模块104的启动期间所执行的操作的两个图。在这里所示的示例中，考虑了设备100的一个卡105。具体来说，图5图示了：

-射频场时序图，图示了射频场的出现；

-NFC-Op时序图，图示了为启动NFC模块而实现的操作；以及

-UICC-Op时序图，图示了为启动电路卡105而实现的操作。

NFC模块104的启动对应于从待机或非活动状态到活动状态的转变。NFC模块的启动例如在NFC模块检测到射频场时发生。需要注意的是，当NFC模块处于待机或非活动状态时，它能够检测射频场，为此NFC模块周期性地(在一个变型中，连续地)执行射频场搜索。根据一个示例实施例，当NFC模块处于待机或非活动状态时，它每0.5到5毫秒(例如每1到2毫秒)执行一次射频场搜索。通过定期执行这些搜索，NFC模块降低了其功耗。

此外，电路卡104的启动对应于从其中电路卡104不能使用的关断状态到其中电路卡104可以使用其大部分功能的开启状态的转变。

在初始时刻t'0之前，不存在射频场或者NFC模块104不能检测到射频场，并且射频场时序图处于低状态。NFC模块104处于休眠或非活动状态(HIB)。电路卡105被关断(UICCOFF)。

在初始时刻t'0和时刻t'1之间，在时刻t'0之后，NFC模块104可以检测到射频场(RF-Field)，并且射频场RF-Field定时器进入高状态。具体而言，认为从t'0时刻开始可以检测到射频场。该场在不发送命令的情况下在持续时间Dmax保持为可检测，在该期间周围的设备被认为自身做好准备以能够捕获所述场。根据一个示例性实施例，持续时间Dmax约为5ms。一旦持续时间Dmax结束，该场开始发送指令和数据“Data”(如图5中的阴影矩形所示)。在图5的特定情况下，这意味着该设备的NFC模块104在被标示为t'0+Dmax的时刻之前是活动的。NFC模块104不检测自动射频场。因此，NFC模块处于待机或非活动。类似地，电路卡105关闭。

在时刻t'1之后的时刻t'2，NFC模块104检测射频场。NFC模块104开始各种操作(被包括在其启动中)直到变为活动。为此，NFC模块104最初控制电子设备的某些电路和组件的启动(HW BOOT)。电路卡105被关掉。具体地，在该启动期间，电子设备的内部电源和供电电路被启动。

在时刻t'3与时刻t'3之后的时刻t'4之间，根据一个实施例，NFC模块104控制电子设备的各种软件或程序的启动(FW BOOT)以及电路卡105的启动。

电子设备100的各种软件程序的启动由设备100的处理器101实现。

卡105的启动从向电子设备的通用集成电路卡的供电(UICC Alim)的启动开始。具体而言，NFC模块检查由卡105的供电电路所传递的电压。卡的供电电压调节器的自动启动使设备100启动计数器，该计数器意图在稍后被读出并且其内容被传送到NFC电路软件。这允许它确定通用集成电路卡(UICC)何时由电压调节器供电。基于此，NFC路由器软件能够确定何时可以启动其与UICC的通信。在实践中，一旦供电电路能够为电路卡105供电，即在时刻t'3之后的时刻t'4，电路卡105的启动(UICC BOOT)可以开始，并且更具体地说，可以开始卡105的软件启动。

在时刻t'3之后的时刻t'5，例如，在时刻t'4之后，设备100的软件处于工作状态。NFC模块然后可以进入活动状态(NFC FW ACTIVE)并准备接收由射频场提供的指令和数据“Data”。

在时刻t'4之后的时刻t'6，例如，在时刻t'5之后，电路卡105处于操作状态(UICCON)。例如，UICC准备好将与电子设备100的一个或多个功能相关的机密数据提供给设备100的其他组件。

在与时刻t'0+Dmax对应的时刻t'7，NFC模块、由NFC模块和电路卡105控制的设备100的电路和组件准备好接收来自射频场的指令和命令“data”。

该实施例的一个优势是：由于卡105的供电电路的电压检测器305的存在(结合图3描述)，NFC模块可以启动所述供电电路而不需要启动设备100的软件。在一些情况下，这允许NFC模块和卡105在小于Dmax的时间(即在一个示例性实施例中小于5ms)内启动。更一般地，该实施例允许更快地启动NFC模块及其所控制的电路和组件。

此外，该实施例可以适于为设备100的安全元件106供电。实际上，与(多个)卡105一样，NFC模块可以适于在NFC模块每次检测到射频场时控制对安全元件106供电的开始。因此，根据与在时刻t'3处实现的操作类似的一个实施例，一旦NFC模块已启动设备100的某些电路和组件(HW BOOT)，则NFC模块同时控制：

-启动安全元件106的电力电路系统；以及

-启动设备100的各种软件程序。

已经描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解，这些实施例的某些特征可以组合，并且本领域技术人员将容易想到其他变型。

最后，基于上文提供的功能描述，本文描述的实施例和变型的实际实现处在本领域技术人员的能力范围内。

一种电子设备(100)可以被概括为包括：

-至少一个通用集成电路卡(105；300)或至少一个安全元件(105)以及用于所述卡或安全元件的至少一个供电电路(103；301)，所述供电电路(103；301)被连接到电子设备(100)的至少第一供电电压源并且包括电压检测器(305)，该电压检测器适于确定所述第一电压源是否提供不同于参考电压的第一供电电压(VCC-UICC-IN)；以及

-至少一个近场通信模块(104)，适于每当所述电压检测器(305)确定所述第一供电电压(VCC-UICC-IN)不同于参考电压时进入活动模式。

一种用于为电子设备(100)中所包括的通用集成电路卡(105；300)或安全元件供电的方法可以进一步被概括为包括：

-用于所述卡或安全元件的至少一个供电电路(103；301)，所述供电电路(103；301)被连接到电子设备(100)的至少第一供电电压源并且包括电压检测器(305)，该电压检测器(305)适于确定所述第一电压源是否提供不同于参考电压的第一供电电压(VCC-UICC-IN)；以及

-至少一个近场通信模块(104)，适于每当所述电压检测器(305)确定所述第一供电电压(VCC-UICC-IN)不同于参考电压时进入活动模式。

在所述卡(105、300)或所述安全元件的供电电路(301)中，所述第一电压源的第一供电电压可以通过开关(303)被提供给所述卡(300)或所述安全元件，该开关(303)由包括电压跟随器和第一转换速率限制器的第一电路(304)控制。

每当所述电压检测器(305)确定所述第一供电电压(VCC-UICC-IN)不同于参考电压时，所述近场通信模块(104)可以控制所述第一电路(304)的启动。

每当所述电压检测器(305)确定所述第一供电电压(VCC-UICC-IN)等于参考电压时，所述近场通信模块(104)可以控制所述第一电路(304)的关闭。

供电电路(103；301)可以被连接到电子设备(100)的至少一个第二供电电压源。

至少一个第二供电电压源可以是电池。

所述卡(105；300)或所述安全元件的供电电路(301)中的所述第二电压源的第二供电电压(VBAT)可以通过包括线性电压调节器和第二转换速率限制器的第二电路(302)被提供给所述卡(105；300)或所述安全元件。

每当电压检测器(305)确定所述第一供电电压(VCC-UICC-IN)不同于参考电压时，所述近场通信模块(104)可以禁用所述第二电路(302)的自动启动(关闭)。

每当电压检测器(305)确定所述第一供电电压(VCC-UICC-IN)等于参考电压时，所述近场通信模块(104)可以启用所述第二电路(302)的自动启动。

当近场通信模块从待机状态或非活动状态进入活动状态时，可以执行以下连续操作：

-所述电子设备(100)的组件和电路被启动；

-所述卡(105；300)和电子设备(100)的软件在相同时刻被启动。

所述卡或所述安全元件的启动可以包括以下连续步骤：

-启动所述卡(105；300)或所述安全元件的供电电路(301)；和

-启动所述卡(105；300)或所述安全元件的软件。

在供电电路启动期间，所述电压检测器可以检查第一电压源是否提供与参考电压相等的第一供电电压。

供电电路(301)可以为所述安全卡或元件提供所述第二电源。

可以组合上述各种实施例以提供另外的实施例。根据上文的详细说明，可以对这些实施例做出这些和其他改变。一般来说，在随后的权利要求中，使用的术语不应解释成将权利要求限制在本说明书和权利要求书中披露的具体实施例中，而应解释成包括所有可能的实施例并且包括这些权利要求所赋予的等同物的全部范围。因此，权利要求并不受本公开内容所限定。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：

至少一个通用集成电路卡UICC或至少一个安全元件；

用于所述UICC或安全元件的至少一个供电电路，所述供电电路被电连接到所述电子设备的第一供电电压源，所述供电电路包括电压检测器，所述电压检测器被配置为确定所述第一供电电压源是否提供与参考电压不同的第一供电电压；以及

至少一个近场通信模块，被配置为：响应于由所述电压检测器确定的所述第一供电电压与所述参考电压不同，进入活动模式。

2.根据权利要求1所述的设备，其中

所述供电电路包括：第一电路以及由所述第一电路控制的开关，所述第一电路包括电压跟随器和转换速率限制器，以及

所述第一供电电压源的所述第一供电电压通过所述开关被提供给所述UICC或所述安全元件。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，响应于由所述电压检测器确定的所述第一供电电压与所述参考电压不同，所述近场通信模块控制所述第一电路的启动。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，响应于由所述电压检测器确定的所述第一供电电压等于所述参考电压，所述近场通信模块控制所述第一电路的关闭。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述供电电路被电连接到所述电子设备的第二供电电压源。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述第二供电电压源为电池。

7.根据权利要求5所述的设备，其中所述第二供电电压源的第二供电电压通过包括线性电压调节器和转换速率限制器的第二电路被提供给所述UICC或所述安全元件。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，响应于由所述电压检测器确定的所述第一供电电压与所述参考电压不同，所述近场通信模块禁用所述第二电路的启动。

9.根据权利要求7所述的设备，其中，响应于由所述电压检测器确定的所述第一供电电压等于所述参考电压，所述近场通信模块实现所述第二电路的启动。

10.一种方法，包括：

通过电子设备的电压检测器，确定第一供电电压源是否提供与参考电压不同的第一供电电压，所述电子设备包括：

至少一个通用集成电路卡UICC或至少一个安全元件；

用于所述UICC或所述安全元件的至少一个供电电路，所述供电电路被电连接到所述第一供电电压源，所述供电电路包括所述电压检测器；以及

至少一个近场通信模块；以及

通过所述近场通信模块，响应于所述电压检测器确定所述第一供电电压与所述参考电压不同，进入活动模式。

11.根据权利要求10所述的方法，其中

所述供电电路包括：第一电路以及由所述第一电路控制的开关，所述第一电路包括电压跟随器和转换速率限制器，以及

所述UICC或所述安全元件被配置为：通过所述开关接收所述第一供电电压源的所述第一供电电压。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

响应于所述电压检测器确定所述第一供电电压与所述参考电压不同，通过所述近场通信模块控制所述第一电路的启动。

13.根据权利要求书11所述的方法，还包括：

响应于所述电压检测器确定所述第一供电电压等于所述参考电压，通过所述近场通信模块控制所述第一电路的关闭。

14.根据权利要求10所述的方法，其中

所述供电电路被电连接到所述电子设备的第二供电电压源，以及

所述UICC或所述安全元件被配置为：通过包括线性电压调节器和转换速率限制器的第二电路，接收所述第二供电电压源的第二供电电压。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

响应于所述电压检测器确定所述第一供电电压与所述参考电压不同，通过所述近场通信模块禁用第二电路的启动。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括：

响应于所述电压检测器确定所述第一供电电压等于所述参考电压，通过所述近场通信模块实现所述第二电路的启动。

17.一种方法，包括：

通过用于通用集成电路卡UICC或安全元件的供电电路的电压检测器，确定第一供电电压源是否提供与参考电压不同的第一供电电压；和

通过近场通信模块，响应于所述电压检测器确定所述第一供电电压与所述参考电压不同，从待机状态或非活动状态切换到活动状态，所述切换包括：

启动包括所述供电电路、所述UICC或所述安全元件、以及所述近场通信模块的电子设备的组件和电路；以及

同时启动(1)所述电子设备的软件和(2)所述UICC或所述安全元件。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述UICC或所述安全元件的启动包括：

启动所述供电电路；以及

在启动所述供电电路之后，启动所述UICC或所述安全元件的软件。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述供电电路的启动包括：通过所述电压检测器，检查所述第一供电电压源是否提供等于所述参考电压的第一供电电压。

20.根据权利要求18所述的方法，还包括：

通过所述供电电路，为所述UICC或所述安全元件提供第二电源。

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