CN115913798A - 电子设备的供电 - Google Patents

电子设备的供电 Download PDF

Info

Publication number
CN115913798A
CN115913798A CN202210981038.6A CN202210981038A CN115913798A CN 115913798 A CN115913798 A CN 115913798A CN 202210981038 A CN202210981038 A CN 202210981038A CN 115913798 A CN115913798 A CN 115913798A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
uicc
circuit
secure element
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210981038.6A
Other languages
English (en)
Inventor
A·特拉莫尼
P·阿努尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics Rousset SAS
STMicroelectronics Alps SAS
Original Assignee
STMicroelectronics Rousset SAS
STMicroelectronics Alps SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics Rousset SAS, STMicroelectronics Alps SAS filed Critical STMicroelectronics Rousset SAS
Publication of CN115913798A publication Critical patent/CN115913798A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/263—Arrangements for using multiple switchable power supplies, e.g. battery and AC
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0701—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management
    • G06K19/0707—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management the arrangement being capable of collecting energy from external energy sources, e.g. thermocouples, vibration, electromagnetic radiation
    • G06K19/0708—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management the arrangement being capable of collecting energy from external energy sources, e.g. thermocouples, vibration, electromagnetic radiation the source being electromagnetic or magnetic
    • G06K19/0709—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management the arrangement being capable of collecting energy from external energy sources, e.g. thermocouples, vibration, electromagnetic radiation the source being electromagnetic or magnetic the source being an interrogation field
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0701—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management
    • G06K19/0712—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management the arrangement being capable of triggering distinct operating modes or functions dependent on the strength of an energy or interrogation field in the proximity of the record carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

本公开的各实施例总体上涉及电子设备的供电。本发明涉及为电子设备供电的方法。该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；用于所述卡或安全元件的至少一个电源电路；以及至少一个近场通信模块。当近场通信模块从待机或非激活状态改变为激活状态时，执行以下连续操作：‑启动所述电子设备的组件和电路；‑同时启动电子设备和所述安全卡或元件的程序。

Description

电子设备的供电
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年8月17日提交的法国专利申请号FR2108723的优先权，标题为“Alimentation d'undispositiveéelectronique”，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
本公开一般涉及电子系统和设备，以及为此类系统和设备供电。更特别地，本公开涉及适用于近场通信(NFC)的电子设备，以及适用于此类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，诸如信息交换、银行支付、能源交换等。有几种无线通信类型，如近场通信(NFC)、远距离高频通信(诸如蓝牙通信)等。
希望能够至少部分地改进适合近场通信技术的已知设备的某些方面。
发明内容
需要性能得到改进的、适合近场通信技术的设备。
需要功耗较低的、适合近场通信技术的设备。
需要启动更快的、适合近场通信技术的设备。
一个实施例解决适合近场通信技术的已知设备的全部或部分缺点。
一个实施例提供用于启动电子设备的方法，包括：
-至少一个通用集成电路卡或至少一个安全元件；
-用于所述卡或安全元件的至少一个电源电路；以及
-至少一个近场通信模块，其中，当近场通信模块从待机或非激活状态改变为激活状态时，执行以下连续操作：
-所述电子设备的组件和电路被启动；
-电子设备和所述安全卡或元件的程序同时被启动。
另一实施例提供电子设备，包括：
-至少一个通用集成电路卡或至少一个安全元件；
-用于所述卡或安全元件的至少一个电源电路；以及
-至少一个近场通信模块，其中，当近场通信模块从待机或非激活状态改变为激活状态时，执行以下连续操作：
-所述电子设备的组件和电路启动；以及
-电子设备和所述安全卡或元件的软件同时被启动。
根据一个实施例，启动所述卡包括以下连续步骤：
-启动所述卡或所述安全元件的电源电路；和
-启动所述卡或安全元件的软件。
根据一个实施例，在所述电源电路的启动期间，电压检测器验证连接到所述电源电路的第一电压源是否提供等于参考电压的第一供应电压。
根据一个实施例，其中所述电源电路向所述安全卡或元件提供附加的第二功率源。
根据一个实施例，该设备包括电压检测器，其适合确定所述第一电压源是否提供不同于参考电压的第一电源电压。
根据一个实施例，每当所述电压检测器确定所述第一供应电压不同于参考电压时，所述至少一个近场通信模块适合进入激活模式。
根据一个实施例，在所述安全卡或元件的电源电路中，所述第一电压源的第一供应电压通过由包括电压跟随器和第一电流斜率限制器的第一电路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应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应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停止。
附图说明
上述特征和优点以及其他将在以下以图示方式给出的具体实施例的描述中详细描述，而不限于参考附图，其中：
图1非常示意性地并且以块的形式示出电子设备的一个实施例；
图2非常示意性地并且以块的形式示出近场通信的一个示例；
图3示意性地并且以块的形式示出图1电子设备的一部分的电源电路的一部分的一个实施例；
图4示出说明图3实施例的操作的时序图；并且
图5示出说明图1实施例的操作的一部分的时序图。
具体实施方式
相似特征由不同图中的相似参考指定。特别地，各种实施例中常见的结构和/或功能特征可以具有相同的参考，并且可以设置相同的结构、尺寸和材料特性。
为了清楚起见，已经详细说明和描述了有益于理解本文所描述的实施例的操作和元件。特别地，在实现近场通信期间使用的协议没有详细说明。下面描述的实施例适合在实现近场通信时使用的常用协议。
除非另有说明，否则当提及被连接在一起的两个元件时，这表示直接连接，没有除导体以外的任何中间元件，并且当提及被耦合在一起的两个元件时，这表示这两个元件可以被连接或经由一个或多个其他元件被耦合。
在以下公开中，除非另有说明，否则当提及绝对位置限定符，诸如术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，或相对位置限定符，诸如术语“在上面”、“在下面”、“更高”、“更低”等，或方向限定符，诸如“水平”，“垂直”等，参考图中所示的方向，如正常使用时的方向。
除非另有规定，否则表达式“大约”、“近似地”、“基本上”和“左右”表示在10％以内，优选在5％以内。
图1非常示意性地并且以块的形式示出电子设备100的一个实施例。
电子设备100包括处理器101(CPU)，其适合对存储在存储器中和/或由设备100的其他电路提供的数据执行不同的处理。
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。每个存储器都适合存储不同的数据类型。
电子设备100还包括电源电路103(ALIM)。电路103管理设备100的各种电路和组件的电源。例如，电路103包括至少一个电池、一个用于对电池充电的装置、电压匹配电路(诸如电压调节器)等。其中一个电源电路103的一个实施例被结合图3到5更详细地描述。
电子设备100还包括适合实现近场通信的(NFC)电路104，或近场通信模块104，或NFC模块104。例如，NFC模块104包括振荡/谐振电路、数据传输和接收电路、数据转换电路等。近场通信和NFC模块104的各种功能的示例被结合图2更详细地描述。
电子设备100还适合包括至少一个通用集成电路卡(UICC)105，也被称为用户识别模块SIM卡，并且可能不止一个。通用集成电路卡105是包含与电子设备100的一个或多个功能相关的机密数据的卡。根据常见示例，可以在移动电话中使用SIM卡类型的电路卡105，以使电话通信能够使用。根据另一示例，电路卡105可以由电子设备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)，其适合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。根据一个实施例，NFC模块104的一部分是安全元件106的一部分。
电子设备100还可以包括图1中未示出的电路，这些电路适合实现设备100的不同功能。这些电路多种多样，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。
设备100的各种电路和模块相互连接，并且可以经由通信总线107进行通信。
如前所述，电路103适合管理设备100的各种电路和组件的电源电压和电流。根据一个实施例，电路103包括至少一个电路，该电路特别适合通过考虑设备100的各种电路和组件的各种电源模式来管理卡105的电源或安全元件106的电源。这种电路被结合图3和4更详细地描述。更特别地，在本文描述的实施例中，卡105或安全元件106的电源取决于NFC模块104的操作模式。NFC模块104的各种操作模式被结合图2描述。
图2示意性地示出无线通信，并且更特别是，电子设备201(终端)和202(卡)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技术可以实现高频、短程通信。此类系统利用由设备(终端或读取器)发射的射频电磁场与另一设备(转发器或卡)通信。
在最近的系统中，同一设备可以在卡模式或读取器模式下工作(诸如在两部手机之间的近场通信的情况下)。因此，设备通常由电池供电，并且其功能和电路处于待机状态，以便在使用期间不耗电。当设备在彼此的范围内时，它们就会被“唤醒”。
例如，假设两个电子设备201和202的情况，其中设备201是终端或读取器，设备202是转发器，但是所描述的一切更一般地适用于转发器感应由读取器、点或终端辐射的电磁场的任何系统。
对于通信，其中一个设备在所谓的读取器模式下操作，而另一个设备在所谓的卡模式下操作，或者两个设备在对等P2P模式下通信，具体取决于应用。每个设备包括至少一个电子电路104NFC或NFC模块104，用于生成通过振荡/谐振电路的天线传输的射频信号。由一个设备201或202生成的射频场由范围内的也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。电池供电设备尤其如此。当第一设备201发射电磁场以发起与第二设备202的通信时，该场一旦在范围内就被该第二设备202接收到。该场由第二设备202的电路104检测，如果设备202处于待机状态，则重新激活。这导致由第二设备202的电路形成的负载在第一设备201的谐振场生成电路上的变化。实际上，发射场的相位或振幅的相应变化由第一设备201检测，然后第一设备201发起与第二设备202的NFC通信协议。实际上，在第一设备201侧，检测谐振电路上电压振幅是否低于阈值，或者谐振电路上电压的相移是否高于阈值。一旦第一设备201检测到第二设备202在其场中的存在，它就发起建立通信的过程，实现由第一设备201的请求发射和由第二设备202的响应。
在近场通信期间，设备201和202被定位于彼此的范围内。具体地，设备202被定位于设备201的范围内，以便其可以感应设备201的电磁场。例如，设备202被定位于距离设备201通常小于10cm的位置。根据另一示例，设备202与设备201机械接触。
例如，设备201是可以固定的或移动的终端。负责启发起通信的是设备201。例如，终端201是支付终端或手机。
设备202通常是移动转发器。根据一个优选实施例，转发器202是诸如银行卡或运输卡的微电路卡(或智能卡)。在变体中，设备202可以是手机或连接的对象。根据一个优选实施例，设备202包括适合实现银行卡或传输卡功能的通用集成电路卡和/或安全元件。例如，设备202的各种电子电路(诸如认证电路、密码电路、卡105、安全元件106等)适合实现设备201发送的各种命令，在接收到由转发器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会影响设备202的其他电路和组件的供电模式或供电。特别地，根据一个实施例，NFC模块104具有多种供电模式，这些模式会影响设备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包括至少三种功率模式：激活功率模式、待机功率模式和非激活功率模式。当NFC模块104处于激活功率模式时，即NFC模块104处于激活状态或激活，NFC模块104可随时使用。例如，NFC模块104准备执行近场通信。包括在NFC 104模块中的大部分或所有电路和组件通电，并且NFC 104模块在此模式下可能消耗最大功率。当NFC模块104处于待机功率模式，即NFC模块处于待机状态或睡眠模式时，NFC模块104预计能够提供涉及较少功能的服务，因此只有包括在NFC模块104中电路的一部分通电。在该模式下，NFC模块104通常比在激活功率模式下消耗更少的功率。当NFC模块104处于非激活或冬眠模式时，即当NFC模块104处于非激活状态或非激活时，NFC模块104中电路的最小部分通电。NFC模块104在此模式下消耗最小功率。
图3以示意性地并且以框的形式示出结合图1描述的设备100类型的电子设备的通用集成电路卡300及其电源电路301。更特别地，卡300是图1的设备100的卡105，并且电源电路301适合作为设备100的电源电路103的一部分。
电路301包括两个输入终端BAT和SUPP-UICC-IN，以及一个输出终端SUPP-UICC-OUT。连接两个输入终端BAT和SUPP-UICC-IN，优选连接到功率源，连接输出终端SUPP-UICC-OUT，优选连接到卡300的VCC电源终端。
输入终端BAT从电池接收相对于参考电压(如接地)参考的供应电压VBAT。例如，供应电压VBAT是DC电压。根据一个示例，电池是卡300和电源电路301所属的电子设备的电源电路的一部分。输入终端BAT经由电路302(LDO+SRL)被连接到输出节点SUPP-UICC-OUT，电路302包括：
-线性电压调节器(低压差调节器，LDO)，适合调整电压VBAT的值，以匹配卡300预期的供应电压值VCC-UICC-OUT；
-下拉电阻器，适合在低压差调节器的启动期间对其进行保护；以及
-第一回转率限制器SRL，适合保护卡300的VCC供应终端免受电流峰值的影响。
输入终端SUPP-UICC-IN从电池以外的另一功率源接收相对于参考电压参考的供应电压VCC-UICC-IN。该功率源是包括卡300和电源电路301的设备的主功率源，例如，当所述设备通电时接通，当所述设备断电时关闭。根据一个示例，来自该功率源的供应电压经由数据传输线(例如通过调制器/解调器或调制解调器)传输到电源终端SUPP-UICC-IN。输入终端SPP-UICC-IN经由由电路304(跟随+SLR)控制的开关303被连接到输出节点SUPP-UICC-OUT，包括：
-电压跟随器(跟随)，适合将电压VCC-UICC-IN所源自的功率源的阻抗匹配到卡300的输入阻抗；以及
-第二个回转率限制器SRL，用于保护卡300的VCC电源终端免受电流峰值的影响。
此外，根据一个实施例，输入终端SUPP-UICC-In的电压VCC-UICC-In由电压检测器305VOLT-DET监测。
电源电路301的操作如下。电源电路301的更详细实施例被结合图4描述。
卡300可以由两个不同的功率源(称为主功率源和电池)供电，输入终端SUPP-UICC-IN从主功率源接收供应电压，输入终端BAT从电池接收供应电压，如上所述。电池是卡300的默认电源模式，主功率源在其接通时为卡300供电。此外，卡300的供电由包括卡300的设备的NFC模块控制，并且更特别地，由该NFC模块的电源模式控制。这一方面被结合图4更详细地描述。
特别地，当主功率源关闭时，诸如当包括卡300和电路301的电子设备关闭时，电路304控制开关303的接通，并且输出节点SUPP-UICC-OUT通过电路302从BAT终端接收供应电压。在这种情况下，电压VCC-UICC-IN具有参考电压值量级的值。
相反，当主功率源接通时，诸如当所述设备接通或传输所述主功率源的供应电压的数据传输线接通时，电路304控制开关303的闭合，以将电压VCC-UICC-In提供给输出终端SUPP-UICC-OUT。在这种情况下，电压VCC-UICC-In具有不同于参考电压的值，并且适合供应卡300。在输入终端BAT侧，电路302未被激活，以避免有两个功率源同时供应卡300，更特别地，电路302的电压调节器未被激活。
根据一种变体，图3的实施例可以适用于为结合图1描述的设备100类型的电子设备的安全元件供电。更特别地，在这种情况下，卡300被图1的设备100的安全元件106替换，电源电路从电子设备的主功率源或主要用于为安全元件供电的第二功率源接收电压VCC-UICC-IN。图4中的描述也适用于此变体。
图4示出三个说明结合图3描述的电路301的操作的时序图。
具体地，图4说明以下各项的时序图：
-由输入终端SUPP-UICC-IN将电压VCC-UICC-IN接收为输入；
-由输出终端SUPP-UICC-OUT提供电压VCC-UICC-OUT；以及
-包括卡300及其电源电路301的设备的NFC模块的状态。
在初始状态t0与在时刻t0之后的时刻t1之间，NFC模块处于不消耗许多功率的状态，例如处于待机或非激活状态(图4中阴影部分)。主功率源不提供任何供应电压，并且供应电压VCC-UICC-IN处于低水平，即处于参考电压量级的电压值。此外，NFC模块控制到卡300的供电，并且当NFC模块处于待机或非激活状态时，卡300不通电。因此，电池不用于为卡300供电，并且电压VCC-UICC-OUT具有参考电压的量级的值。
在时刻t1与在时刻t1之后的时刻t2之间，电压VCC-UICC-IN从低状态改变为高状态，即，改变为电压VCC-UICC-IN的值适合为卡300供电的状态。根据一个示例，包括卡300和电源电路301的设备接通，或者，提供电压VCC-UICC-IN的数据传输线接通。根据一个实施例，电压检测器305检测电压VCC-UICC-IN的状态变化(例如，检测VCC-UICC-IN不同于参考电压)，并通知NFC，NFC然后进入激活状态。在进入激活状态时，NFC模块控制电路304的启动，更具体地说，包含在控制电路304中的电压跟随器和电流斜率限制器的启动。例如，在启动时，电压跟随器将电压VCC-UICC-IN所源自的功率源阻抗匹配到卡300的输入阻抗，并且电流斜率限制器保护卡300的VCC电源终端免受电流峰值的影响。然后，电压VCC-UICC-OUT从低变高，例如，相对于电压VCC-UICC-IN有轻微延迟。然后，卡300由主功率源供电。同样在这段时间内，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，禁用时，在检测到射频场时，线性电压调节器不会调整电压值VBAT以匹配由卡300预期的供应电压值VCC-UICC-OUT，下拉电阻器在低压差调节器启动期间不会对其进行保护，第一个回转率限制器不会保护卡300的VCC供应终端免受电流峰值的影响。
在时刻t2与在时刻t2之后的时刻t3之间，已经控制电路304的启动的NFC模块返回到其在时刻t1之前的待机或非激活模式。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与在时刻t3之后的时刻t4之间，电压VCC-UICC-IN从高变低，并且不再能够为卡300供电。根据一个示例，包括卡300和电源电路301的设备被关闭，或者提供电压VCC-UICC-IN的数据传输线被关闭。在这里考虑的情况下，即，当NFC模块在被电压VCC-UICC-in状态的变化唤醒之前处于非激活状态时，电压VCC-UICC-OUT然后从高状态改变为低状态，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状态的变化(例如，检测VCC-UICC-IN等于参考电压)，并通知NFC模块，然后NFC模块进入激活状态。在进入激活状态时，NFC模块控制电路304的关闭，更具体地说，控制包括在电路304中的电压跟随器和电流斜率限制器的关闭。例如，在关闭时，电压跟随器停止将电压VCC-UICC-in所源自的功率源阻抗匹配到卡300的输入阻抗，电流斜率限制器停止保护卡300的VCC电源终端免受电流峰值的影响。然后，卡300不再由主功率源供电。由于NFC模块在时刻t3之前处于待机或非激活状态，因此电池不会接管卡300的供电。此外，在此期间，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，在启用时，在检测到射频场时，线性电压调节器调整电压值VBAT以匹配卡由300预期的电源电压值VCC-UICC-OUT，下拉电阻器在低压差调节器启动期间对其进行保护，第一个回转率限制器保护卡300的VCC电源终端免受电流峰值的影响。
然而，如果NFC模块在由电压VCC-UICC-IN的状态变化唤醒之前处于激活状态，则电压VCC-UICC-OUT的功率源将被改变为电池。为此，NFC模块将控制电路302的激活，然后控制开关303的打开。
在时刻t4与在时刻t4之后的时刻t5之间，已经命令关闭电路304后的NFC模块返回到其在时刻t3之前的待机或非激活模式。电压VCC-UICC-in和VCC-UICC-OUT保持在低状态，并且卡300未通电。
在时刻t4之后的时刻t5，NFC模块从待机或非激活状态转换为激活状态。根据一个示例，NFC模块已感应到射频场，并且正准备发起近场通信。
在时刻t5之后的时刻t6与在时刻t6之后的时刻t7之间，NFC模块控制对卡300的供电。由于电压VCC-UICC-IN处于低状态，因此无法从设备的主功率源供电，并且使用电池为卡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改变为高状态。例如，如果NFC模块发起的近场通信与卡300有关，则NFC模块可以将数据传输到卡300。
根据一个示例，启动电路302包括使用上拉电阻器作为第一步，以确保输出节点SUPP-UICC-OUT处的电压VCC-UICC-OUT处于低电平。例如，上拉电阻器的持续时间约为400μs。然后启动电路302的电压调节器。
结合图3和4所示的实施例的一个优点是，通过使用电压检测器305，NFC模块可以每当电压状态VCC-UICC-IN发生变化时激活电路304，更特别地，激活电流斜率限制器。这可以防止在这些时候产生电流过大或电流峰值。
图5示出更详细地说明在结合图1描述的设备100的NFC模块104和通用集成电路卡105启动期间执行的操作的时序图和两个示图。在这里所示的示例中，考虑了设备100的一个卡105。具体地，图5说明：
-说明射频场的发生的RF-场时序图；
-说明为启动NFC模块而实现的操作的NFC-Op时序图；以及
-说明为启动电路卡105而实现的操作的UICC-Op时序图。
NFC模块104的启动对应于从待机或非激活状态到激活状态的转换。例如，当NFC模块检测到射频场时，NFC模块发生启动。应当注意，当NFC模块处于待机或非激活状态时，它能够检测射频场，并且为此，NFC模块定期(在变体中，连续地)执行射频场搜索。根据一个示例实施例，当NFC模块处于待机或非激活状态时，它每0.5到5ms(例如每1到2ms)执行一次射频场搜索。并且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的启动对应于从关闭状态(其中电路卡104不能被使用)到打开状态(其中电路卡104可以使用其大部分功能)的转换。
在初始时刻t′0之前，射频场不存在或不能被NFC模块104检测到，并且RF-场时序图处于低状态。NFC模块104处于睡眠或非激活状态HIB。电路卡105被关闭(UICC关闭)。
在初始时刻t′0与时刻t′1之间，在时刻t′0之后，射频场可以由NFC模块104检测，并且RF-场计时器进入高状态。具体地，射频场被认为是从时刻t′0可检测的。该场在不发送命令的持续时间Dmax内保持可检测状态，在此期间，周围设备应做好准备，以便能够捕获所述场。根据一个示例实施例，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“数据”，如图5中的阴影矩形所示。在图5的特定情况下，这意味着设备的NFC模块104在标记为t′0+Dmax的时刻之前处于激活状态。NFC模块104不检测自动射频场。因此，NFC模块处于待机或非激活状态。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开始包括在其启动中的各种操作以变得激活。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启动/启动START/BOOT)。电路卡105被关闭。特别是在该启动期间，电子设备的内部电源和电源电路被启动。
根据一个实施例，在时刻t′3和在时刻t′3之后的时刻t′4之间，NFC模块104控制电子设备的各种软件或程序的启动(FW启动/启动)，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的启动始于开始向电子设备的通用集成电路卡(UICC Alim)供电。具体地，NFC模块检查卡105的电源电路递送的电压。卡的供应电压调节器的自动启动导致设备100启动计数器，该计数器计划稍后被读取，其内容通信给NFC电路软件。这允许其能够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发起与UICC的通信。实际上，一旦电源电路能够向电路卡105供电，即在时刻t′3之后的时刻t′4，电路卡105的启动(UICC启动/启动)可以开始，更具体地说，启动电路卡105的软件可以开始。
在时刻t′3之后的时刻t′5，以及例如在时刻t′4之后，设备100的软件处于工作状态。NFC模块然后可进入激活状态(NFC FW激活)，并准备接收由射频场提供的指令和数据“数据”。
在时刻t′4之后的时刻t′6，以及例如，在时刻t′5之后，电路卡105处于要操作的状态(UICC打开)。例如，UICC准备向设备100的其他组件提供与电子设备100的一个或多个功能相关的机密数据。
在对应于时刻t′0+Dmax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从射频场接收指令和命令“数据”。
本实施例的一个优点是，由于卡105的电源电路的电压检测器305的存在(结合图3描述)，NFC模块可以在无需启动设备100的软件的情况下，启动所述电源电路。在某些情况下，这允许NFC模块和卡105在小于Dmax的情况下被启动，即，在一个示例实施例中小于5ms。更一般地，该实施例允许更快地启动NFC模块及其控制的电路和组件。
此外，本实施例可适合为设备100的安全元件106供电。实际上，与卡105一样，NFC模块可适合在每次NFC模块检测到射频场时控制为安全元件106供电的开始。因此，根据类似于在时刻t′3实现的操作的一个实施例，一旦NFC模块已经启动设备100的某些电路和组件(HW启动/引导)，NFC模块就同时控制：
-启动安全元件106的电源电路；和
-启动设备100的各种软件程序。
已经描述了各种实施例和变体。本领域技术人员将理解，可以组合这些实施例的某些特征，并且本领域技术人员将容易想到其他变体。
最后，基于上文提供的功能描述，本文描述的实施例和变体的实际实现在本领域技术人员的能力范围内。
一种用于启动电子设备的方法，可以总结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；
-用于所述卡或安全元件的至少一个电源电路(103；301)；以及
-至少一个近场通信模块，
其中，当近场通信模块从待机或非激活状态改变为激活状态时，执行以下连续操作：
-所述电子装置(100)的组件和电路被启动；
-电子设备(100)和所述卡(105；300)或所述安全元件的程序同时被启动。
一种电子装置可以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；
-所述卡或所述安全元件的至少一个电源电路(103；301)；以及
-至少一个近场通信模块，
其中，当近场通信模块从待机或非激活状态改变为激活状态时，执行以下连续操作：
-所述电子装置(100)的组件和电路被启动；以及
-电子设备(100)和所述卡(105；300)或所述安全元件的软件同时被启动。
启动所述卡可以包括以下连续步骤：-启动所述卡(105；300)或所述安全元件的电源电路(301)；以及
-启动所述卡(105；300)或所述安全元件的软件。
在所述电源电路的启动期间，电压检测器可以检查连接到所述电源电路的第一电压源是否提供等于参考电压的第一电源电压。
电源电路(301)可以为所述安全卡或元件提供附加的第二功率源。
该装置可包括电压检测器(305)，其适合确定所述第一电压源是否提供不同于参考电压的第一电源电压VCC-UICC-IN。
每当所述电压检测器(305)确定所述第一供应电压VCC-UICC-IN可能不同于参考电压时，至少一个近场通信模块(104)可以适合进入激活模式。
在所述卡(105，300)或所述安全元件的电源电路(301)中，所述第一电压源的第一供应电压可以通过由第一电路(304)控制的开关(303)提供给所述卡(300)或所述安全元件，所述第一电路(304)可以包括电压跟随器和第一电流斜率限制器。
每当所述电压检测器(305)确定所述第一供应电压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)确定所述第一供应电压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。
可以组合上述各种实施例以提供另外的实施例。可以根据上述详细描述对实施例进行这些和其他改变。一般地，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求局限于说明书和权利要求中公开的特定实施例，而应被解释为包括所有可能的实施例以及这些权利要求有权获得的全部等同物。因此，权利要求不受本公开的限制。

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或所述安全元件的至少一个电源电路；以及
至少一个近场通信模块，
在所述近场通信模块从待机或非激活状态改变为激活状态的情况下，
所述电子设备的组件和电路被启动，并且
在所述电子设备的所述组件和所述电路被启动之后，(1)所述电子设备的软件以及(2)所述UICC或所述安全元件同时被启动。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述UICC被启动的情况下，
用于所述UICC或所述安全元件的所述电源电路被启动；并且
在用于所述UICC或所述安全元件的所述电源电路被启动后，所述UICC或所述安全元件的所述软件被启动。
3.根据权利要求2所述的设备，其中：
所述电源电路包括电压检测器，并且，
在电源电路被启动期间，所述电压检测器检查被连接到所述电源电路的第一电压源是否提供等于参考电压的第一电源电压。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述电源电路被配置为向所述UICC或所述安全元件供应第一功率源和第二功率源。
5.根据权利要求3所述的设备，其中所述电压检测器被配置为确定所述第一电压源是否提供不同于所述参考电压的第一电源电压。
6.根据权利要求3所述的设备，其中所述近场通信模块被配置为响应于所述第一电源电压被所述电压检测器确定为不同于所述参考电压而进入所述激活状态。
7.根据权利要求3所述的设备，其中，
在用于所述UICC或所述安全元件的所述电源电路中，所述第一电压源的所述第一电源电压通过由第一电路控制的开关被供应给所述UICC或所述安全元件，以及
所述第一电路包括电压跟随器和第一电流斜率限制器。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，响应于所述第一电源电压被所述电压检测器确定为不同于所述参考电压，所述近场通信模块控制所述第一电路的启动。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，响应于所述第一电源电压被所述电压检测器确定为等于所述参考电压，所述近场通信模块控制所述第一电路的关闭。
10.一种用于启动电子设备的方法，包括：
将所述电子设备的至少一个近场通信模块从待机或非激活状态改变为激活状态，其中：
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电源电路；以及
所述近场通信模块，并且
将所述电子设备的所述近场通信模块从所述待机或非激活状态改变为所述激活状态包括：
启动所述电子设备的组件和电路；以及
在启动所述电子设备的所述组件和所述电路之后，同时启动(1)所述电子设备的程序以及(2)所述UICC或所述安全元件。
11.根据权利要求10所述的方法，其中启动所述UICC包括：
启动用于所述UICC或所述安全元件的所述电源电路；以及
在启动用于所述UICC或所述安全元件的所述电源电路后，启动所述UICC或所述安全元件的软件。
12.根据权利要求11所述的方法，其中：
所述电源电路包括电压检测器，并且
启动所述电源电路包括由所述电压检测器检查被连接到所述电源电路的第一电压源是否提供等于参考电压的第一电源电压。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述电源电路被配置为向所述UICC或所述安全元件供应第一功率源和第二功率源。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述检查包括确定所述第一电压源是否提供不同于所述参考电压的第一电源电压。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括：
响应于由所述电压检测器确定所述第一电源电压不同于所述参考电压，由所述近场通信模块进入所述激活状态。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括：
通过由第一电路控制的开关向所述UICC或所述安全元件供应所述第一电压源的所述第一电源电压，所述第一电路包括电压跟随器和第一电流斜率限制器。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
响应于由所述电压检测器确定所述第一电源电压不同于所述参考电压，由所述近场通信模块控制所述第一电路的启动。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括：
响应于由所述电压检测器确定所述第一电源电压等于所述参考电压，由所述近场通信模块控制所述第一电路的关闭。
19.一种设备，包括：
通用集成电路卡UICC；
被电耦合到所述UICC的电源电路；以及
近场通信NFC模块，被配置为从非激活状态切换到激活状态，所述设备的硬件响应于所述NFC模块从所述非激活状态切换到所述激活状态而被供电，响应于所述设备的所述硬件被供电，所述UICC被供电并且所述设备的软件被启动。
20.根据权利要求19所述的设备，其中：
所述电源电路包括电压检测器、控制电路和开关，所述电压检测器被配置为检查电压源的电源电压，所述控制电路包括电压跟随器电路和电流斜率限制器电路，所述开关由所述控制电路控制，
响应于所述电源电压被所述电压检测器确定为不同于参考电压，所述NFC模块控制所述控制电路的启动，以及
响应于所述电源电压被所述电压检测器确定为等于所述参考电压，所述NFC模块控制所述控制电路的关闭。
CN202210981038.6A 2021-08-17 2022-08-16 电子设备的供电 Pending CN115913798A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2108723 2021-08-17
FR2108723A FR3126251A1 (fr) 2021-08-17 2021-08-17 Alimentation d'un dispositif électronique
US17/884,245 2022-08-09
US17/884,245 US20230058758A1 (en) 2021-08-17 2022-08-09 Electronic device powering

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115913798A true CN115913798A (zh) 2023-04-04

Family

ID=78770703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210981038.6A Pending CN115913798A (zh) 2021-08-17 2022-08-16 电子设备的供电

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230058758A1 (zh)
EP (1) EP4137993A1 (zh)
CN (1) CN115913798A (zh)
FR (1) FR3126251A1 (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7072697B2 (en) * 2002-10-22 2006-07-04 Nokia Corporation Method and device for transponder aided wake-up of a low power radio device by a wake-up event
GB0507285D0 (en) * 2005-04-11 2005-05-18 Innovision Res & Tech Plc Nfc enabled high-speed data
GB2508015A (en) * 2012-11-19 2014-05-21 Mastercard International Inc Method and apparatus for secure card transactions
EP2738671B1 (en) * 2012-12-03 2017-08-23 Nxp B.V. Method and system for controlling operations in a mobile communication device that is enabled for near field communication (NFC)
US9178572B1 (en) * 2013-09-24 2015-11-03 Amazon Technologies, Inc. Integrated radio frequency or near field communications antenna
US9361564B2 (en) * 2013-12-02 2016-06-07 Qualcomm Technologies International, Ltd. Protection of an NFC or RFID radio in the presence of strong electromagnetic fields
CN104471600B (zh) * 2014-04-01 2017-11-28 华为终端有限公司 一种安全单元的管理方法及终端
US20150339659A1 (en) * 2014-05-23 2015-11-26 Miguel Ballesteros System And Method For Payment Credential-Based Mobile Commerce
EP3465705A4 (en) * 2016-05-23 2020-04-01 X-Card Holdings, LLC ELECTRONIC MULTIPLE INTERFACE CARD
GB2558006B (en) * 2017-01-13 2019-01-09 Drayson Tech Europe Ltd Improved power management circuitry for energy-harvesting devices
KR102579881B1 (ko) * 2018-03-27 2023-09-18 삼성전자주식회사 Nfc 집적 회로 및 이를 포함하는 무선 통신 장치
KR102640294B1 (ko) * 2018-11-27 2024-02-22 삼성전자주식회사 Nfc 회로 및 이의 동작 방법
EP3736662A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-11 Nxp B.V. Power supply management for a data storage device

Also Published As

Publication number Publication date
EP4137993A1 (fr) 2023-02-22
FR3126251A1 (fr) 2023-02-24
US20230058758A1 (en) 2023-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101538040B1 (ko) 근거리 통신 시스템들에서의 연결 설정을 위한 전력 소비의 감소
CN108475450B (zh) 近场通信标签
EP3766012B1 (en) Power management
US20120108169A1 (en) Method and device for managing information exchange between for example a nfc controller and a set of at least two secure elements
US20080277482A1 (en) Managing Power and Timing in a Smart Card Device
US8768300B2 (en) Remote control method and system for smart card
US20100218009A1 (en) Power supply for a system including chip card connected to a host device
KR100965323B1 (ko) 전자 회로, 비접촉 ｉｃ 시스템 및 단말 장치
GB2528767A (en) Electronic device
US20100252631A1 (en) High speed contactless communication
KR100761252B1 (ko) 이동통신단말의 알에프 안테나 선택장치
KR20060086666A (ko) 전자결제 기능을 갖는 이동 통신 단말기 및 그 방법
CN115913798A (zh) 电子设备的供电
US20230055356A1 (en) Electronic device powering
CN109426324B (zh) 上电控制方法、ap芯片及移动终端
CN115706962A (zh) 电子设备供电
US10735053B2 (en) Boosted near field communication device
US20080048042A1 (en) Immunity to Variations in Limited Resources, Provided to an Object with a Dual Interface
US7359695B2 (en) Circuit for a data carrier, which circuit can be switched from an energy-saving processing mode to a normal-consumption processing mode
CN109815749B (zh) 控制se的系统、方法及芯片
EP3228018B1 (en) Nfc method and device for communication with improved power harvesting
KR102600446B1 (ko) 단일 안테나 구조의 생체인식 센서가 탑재된 rf 통신 디바이스 및 이에 대한 rf 통신 모듈 제어방법
GB2621606A (en) Device and method
CN117353405A (zh) 电子设备供电
KR200391617Y1 (ko) 이동통신단말의 알에프 안테나 선택장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination