CN1276385C - 多模式智能卡、系统及相应方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种多模式IC，用于在第一模式，如依照国际标准化组织7816(ISO7816)协议的ISO模式下工作，并且在第二模式，如依照通用串行总线(USB)协议的USB模式下工作。多模式IC最好是智能卡，并包括微处理器和外部接口。外部接口包括电压供应块、接地块、用于第一模式的第一块组和用于第二模式的第二块组。第一块组最好包括重启块、时钟块和依照ISO7816协议的输入/输出块，并且还可以包括依照ISO7816协议的可变供电电压块。所述IC还包括模式配置电路，用于检测第一块组中一个块上的模式条件，并根据检测结果将IC配置为ISO模式或非ISO模式。一旦该IC被配置为一种特定的模式，它将仅在一种模式下工作，直到下一个打开电源重启序列到来。

Description

多模式智能卡、系统及相应方法
技术领域
本发明涉及信息处理和存储，尤其是涉及智能卡系统。
背景技术
智能卡(SC)是具有内置集成电路(IC)的塑料卡。集成电路可以是具有相应存储器的逻辑电路，或具有相应存储器及软件的微控制器，或是具有相应存储器和与通用自定义模块耦合的软件的微控制器。
为了应用集成电路的计算能力，智能卡使用了全套的封装工艺。封装尺寸(die size)从1mm2到10mm2不等。封装尺寸受到与智能卡的塑料质地一致的机械方面的限制。集成电路贴在铅框架(lead frame)引线框内，使用了引线接合法将集成芯片的引脚焊到铅框架引线框上。陶固(Potting)封装和其他加固方法可以保护集成芯片免受化学和机械应力的损坏。触点都位于卡片的一面，数量限制在8个。最后智能卡通过使用串行协议的智能卡读取器来执行交换。智能卡所有的机械、电气标准由国际标准化组织(ISO)公布。ISO7816-X标准允许简单且大量生产的磁条卡发展成智能卡。智能卡，由于集成芯片的复杂性，可以通过PIN码或对少数情况运行java描述语言和生物测定学来执行预定的计算预付记账、密码表、个人鉴定等。
ISO文件中的ISO 7816-1物理特性，ISO7816-2触点的尺寸和位置，ISO7816-3电气信号和传输协议，ISO7816-10电气信号和对同步卡重启的响应在此做为标准引用作为参考。
现在所有的智能卡读取器在识别到智能卡后必须在执行任何交易之前由基础结构来识别。当识别到智能卡时，基础结构就执行一项程序。读取器对智能卡进行操作。读取器和智能卡之间是半双工协议，不管是智能卡对读取器发送信息，还是反过来，都是直到智能卡插入到读取器之内才开始。基础结构对公用电话的预付卡，在使用销售终端(电子收款机系统)的银行卡和自动取款机(ATM)向电视机零售商购买电视机顶盒时，对全球系统的无线终端的用户识别模块(SIM)的无线电话控制器，进行鉴定或交易。基础设备对公用电话的预付卡、销售终端(POS)及自动取款机(ATM)的银行卡、机顶盒的付费电视供应商及使用全球系统移动终端用户识别模块(SIM)的无线电信运营商进行鉴定或交易。除了SIM卡，所有其他程序均使用物理感应器来检测智能卡。当智能卡的外框触点可以与读取器的触点匹配时，该感应器就会通知读取器。可以使用两种类型的智能卡读取器触点，触点可以保持在一个位置，并且因为触点具有弹性，在智能卡插入读取器时可以避过智能卡或是滑动接触，一旦检测到卡片在位置内，触点就向下碰到铅框架引线框上的触点。当读取器确定智能卡在位置内，电源启动序列在读取器空闲时启动。电源启动序列之后，读取器首先向智能卡提供一个时钟，然后释放重启信号。智能卡就可以执行预存的操作系统(OS)。SIM卡较为特别，它应在电源关闭时放置，随后持续用来定位。因为它在关闭电源时一次性的放入其位置，随后被持续使用。
二十年前曾开发的智能卡技术的第一次应用是公共电话系统。其中使用的封装尺寸小于1mm2。集成电路中只集成了存储器和逻辑电路。1999年，预付智能卡在世界范围内生产的13亿智能卡中占了2/3强。读取器使用了全部八个触点可以与不同的智能卡良好接触。当智能卡插入付费电话内，电话基础结构对智能卡和智能卡在电话外的部分进行识别。为银行应用开发的并可以用在付费电话的智能卡实际上没有任何价值。付费电话不能消除银行卡之外的单元，但对智能卡载体进行扣费。电话机设备识别智能卡，电话从卡中扣除一定单位的费用。值得注意的是，为银行应用开发的智能卡可以用在付费电话中。付费电话不能从银行卡中扣除费用，但对智能卡载体进行记账。
使用智能卡的第二个最大的应用是由银行业开发的。自动取款机和电子收款机已经安装在除了美国之外，还有的多国家。其中使用的封装尺寸大约10mm2。微控制器以及相关程序存储器、被集成在集成电路内。读取器使用了六个触点与不同的智能卡良好接触。当智能卡插入自动取款机或电子收款机时，智能卡载体要求用PIN码来对自身进行自我鉴定。智能卡可以存储卡的持有者每周从自动取款机取出的现金余额，最近一次交易日之前以来完成的购买细节等等。根据此信息，一旦PIN确认债务人没有致电给银行，就在该点做出授权公布该鉴定。最终银行和商家通过电话、私人信息网络以及将来的Internet实现等价取得一致。在执行交易时在取得一致的过程中，欺诈的智能卡的黑名单被存储在电子收款机或自动取款机中。这个过程可以将使用智能卡的所有交易金额的欺诈率从卡中没有内嵌集成电路时的0.2％减低到0.02％。相比普通的信用卡，使用智能卡行诈率已经减少了十个百分点。
智能卡第三个最大的应用是由GSM生产商开发的。SIM卡的封装尺寸大约30mm2。集成电路中集成了一个微控制器以及相关程序存储器和软件。SIM读取器使用了五个触点与不同的智能卡良好接触。最复杂的智能卡应用是使用Java applet在GSM中的应用。
现在随着Internet连接到个人电脑，智能卡出现了一个全新的市场。安全信息，公众密钥网络，鉴定和电子付费是智能卡新的热门领域。智能卡可以对电子商业起到促进作用，相比起其他手段，智能卡的不同在于任何业务过程中也不能得知它内存中的PIN码。
到目前为止，智能卡用在与计算机相连的智能卡读取器中。其中包括了两个协议用来支持智能卡和计算机运行程序之间的业务。第一个协议与ISO-7816-3一致。该标准提供了智能卡和读取器间串行接口的详细要求。读取器使用第二个协议与计算机的串口、并口甚至是通用串行总线(USB)相连。读取器包括电子电路以及内嵌的软件保证了使用第一协议的智能卡和使用第二协议的计算机能够通信。计算机安装了相应的驱动程序来支持读取器。许多国家开始在PC环境中使用智能卡。该应用中使用的封装尺寸从5mm2到30mm2不等。微控制器以及相关程序存储器和软件与一个隐密码控制器集成在集成电路内。某些情况下也会集成生物感应器。读取器使用了至少五个触点与智能卡接触良好。
封闭结构使得所有类型的业务例如保健、公用电话、停车、保卫系统、现金支付、信用卡支付等在全世界使用了上百万的ISO智能卡读取器。欧洲在自七十年代后期引领了这项技术的发展。在这些专用设备中，每个读取器被单独设计成在每个时刻都能执行许多业务。即许多使用者分担智能卡读取器的费用。
电子商业的飞快增长以及Internet业务大大提高了安全交易的需求。然而也产生了欺诈。如使用假的信用卡号码、信用卡号码被盗以及Internet中的窃听等行为。Dotcom公司需要性价比最好的设备。如果智能卡读取器的成本能降低，智能卡就是很好的竞争者。
USB现在已被广泛的应用，并在个人电脑(PC)市场赢得了广泛的接受。USB主要用来响应标准接口的需求，并且延伸了PC外部设备“即插即用”的概念。这可以使用户不需打开电脑机箱或关掉电脑电源就可以安装或卸载外围设备。USB提供了低功耗、高性能、半双工串行接口，并且方便使用和随时扩展。USB可以看成四条线的集合，两条线是电源供电线，另两条是数据线。USB现在已定义为通用串行总线，由USB执行委员会定义和管理，USB执行委员会是一个由开发了USB标准的公司集团组建成的非盈利的组织。
尤其是，通用串行接口中的第五章USB数据流程模型，第七章电子，第八章协议层以及第九章USB设备结构在此作为基准。USB在电脑中普遍增长的应用使得智能卡读取器的制造商开发USB接口，使得他们的产品能与电脑相连以补充现有的串行和并行接口。
现在的情况是水泥模式的公司和银行使用智能卡技术已超过了15年。另一方面，Internet并没有使用智能卡技术也能够促进商业和银行活动。Internet中的大多数交易由个人电脑完成，尽管个人电脑制造商在努力，电脑制造业还没有成功地在每个电脑上安装一个成本低廉的读取器来满足相关网络应用中的特定要求。现在需要建立一个比较全面的解决方案既可满足智能卡技术中已经应用的需求，又可满足希望从中获利的要求。为了用户和服务商的最大的利益，这两个领域应该共享一个公共的鉴定平台。
常规方法的实例可以在已发表的PCT申请WO 99/49415中找到，标题为“通用接口智能卡”。文章描述了可以使用不同协议的智能卡系统。特别是，系统在一个非ISO标准触点处提供了一个模式信号来表示和卡进行通信的设备的协议。然而，直到智能卡上电才开始检测模式信号，并且设置重启信号。换句话说，智能卡已经使用了ISO 7816协议，一检测到模式信号，就必须转换到非ISO协议。
发明内容
考虑到上述背景，本发明的目的是提供一种集成电路，可以有选择地根据多个协议进行操作。
本发明的另一个目的是提供一种可以检测到智能卡是与使用ISO7816协议还是非ISO协议的接口之间进行通信的智能卡系统，并用该协议对智能卡进行配置。
本发明中这两个目的及其特征和优点是通过提供了与国际标准化组织7816(ISO 7816)协议一致的ISO模式工作以及非ISO模式，例如与通用串行总线(USB)协议一致的USB模式的多模式集成电路而实现的。多模式集成电路包括一个微处理器和一个外部接口。外部接口包括供电电压电源块(pad)，接地块，与第一个协议一致的第一块组，如与ISO7816协议一致的重启块、时钟块以及输入/输出块，和与非ISO协议一致的第二块组，例如与USB协议一致的D-PLUS块和D-MINUS块。集成电路同样还包括一个模式配置电路，电路包含与第一块组中的一个块，如时钟块，相连的模式检测器，一个与供电电源块相连的USB电压检测器，与开关块相连的锁定电路以及一个接收模式检测器的输出的接收器。集成电路还包括与锁定电路相连的控制寄存器用来存储模式配置指针。
同样，如果非ISO模式是USB模式，集成电路可以包括与D-PLUS块和D-MINUS块相连的USB缆检测器。此处模式配置电路对集成电路进行配置可以在ISO和USB模式其中之一下工作，同时禁用ISO和USB模式的另一种，例如这样当开关模块配置到USB模式中时，重启、时钟以及输入/输出块都被禁用，并且当开关模块配置到USB模式中时，D-PLUS块和D-MINUS块也被禁用。因为ISO业务的工作交易在供电电源电压范围是在2.7到5.5V范围内可以执行，而USB业务的工作交易是在供电电源电压范围是在4.01到5.5V范围内可以执行，电压检测器就可以检测到供电电源块上提供的电压是否支持USB业务。
本发明中使用这样的集成电路的系统包括一个适应ISO模式协议的读取器以及一个适应非ISO模式协议的读取器。当然，ISO模式的读取器为集成电路中的时钟块提供必要的时钟信号。而非ISO模式的读取器包含了一个模式指示电路，对第一块组如时钟块提供一个模式指示信号。
本发明的程序方面方法包括操作与国际标准化组织7816(ISO7816)协议一致的多模式智能卡，以及与非ISO协议一致的非ISO模式。多模式集成电路包括一个外部接口，有供电电源块，与第一个协议一致的第一块组，和与非ISO协议一致的第二块组。程序该方法包括当多模式集成电路电源重启时，检测第一块组中的一个块上是ISO模式状态还是非ISO模式状态；在ISO模式时对多模式集成电路进行配置，并且在检测到ISO模式状态时禁用第二块组；在非ISO模式时对多模式集成电路进行配置，并且在检测到非ISO模式状态时禁用第一块组。程序该方法还包括在供电电源块上检测到非ISO模式状态时对非ISO模式进行验证。
特别是，第一块组包括与ISO 7816协议一致的重启块，时钟块和输入/输出块，如果在第一块组其中之一块上，如时钟块，检测到与ISO接口或非ISO接口适应的信号，就检测到是ISO模式还是非ISO模式。非ISO协议可能包括通用串行总线(USB)协议。同样，该方法可能包括存储模式配置指针用来指示多模式集成电路配置了在ISO还是非ISO模式。
本发明中，如果检测到第一块组中的一个块，如时钟块上是ISO状态，集成电路就被配置为ISO模式。非ISO适应读取器向时钟块提供一个模式指示信号。如果这样，集成电路就被配置为非ISO模式，如USB模式。如果在电源重启过程中，在时钟块上检测到非ISO模式，在供电电源块上验证是否是USB电压。在集成电路配置USB模式之前，检测是否与主机USB连接。根据在电源重启过程中，时钟块上信号的电平来决定集成电路配置ISO模式或非ISO模式。一旦集成电路配置成一种模式，就可以只能在该模式下工作，并且除非通过再次电源重启设成另一种模式。
附图说明
图1是本发明中所述的智能卡的示意框图。
图2是本发明中所述的带有智能卡读取器的个人电脑的示意框图。
图3是本发明中所述的多模式集成电路和智能卡系统的示意框图。
图4是本发明中所述的描述多模式集成电路运行程序方法操作步骤的流程图。
图5是描述带有铅框架引线框触点的智能卡的示意框图。
图6是描述可检测到智能卡插入智能卡读取器的电机械开关的示意框图。
图7A和7B是描述集成电路附着在ISO铅框架引线框上并且用引线接合法与铅框架引线框的触点接合的示意图。
图8是智能卡使用的铅框架引线框触点的表格图。
图9是描述现有技术中ISO智能卡读取器的示意框图。
图10是描述USIC模块的示意框图。
图11是与ISO智能卡读取器相适应的USIC或ISO智能卡的示意框图。
图12是描述由于插入智能卡引起的位置开关的ISO信号的示意框图。
图13是以激活的位置开关为基准的ISO信号的时序图。
图14是描述USIC插入ISO智能卡读取器，使用时钟信号选择模式的示意框图。
图15是描述USIC插入ISO智能卡读取器，使用输入/输出信号选择模式的示意框图。
图16是描述USIC插入ISO智能卡读取器，使用VPP信号选择模式的示意框图。
图17是描述USIC使用在ISO智能卡读取器，开启电源后模式信号的时序图。
图18是描述USB虚拟读取器以及USIC或USC的示意框图。
图19是描述使用USB虚拟读取器的USIC的示意框图。
图20是当USIC插入USB虚拟读取器中，在电源重启时间内信号的时序图。
图21是当USIC插入USB虚拟读取器中，使用C3信号选择模式的示意框图。
图22是当USIC插入USB虚拟读取器中，使用C7信号选择模式的示意框图。
图23是当USIC插入USB虚拟读取器中，使用C6信号选择模式的示意框图。
图24是当USIC插入USB虚拟读取器中，启动电源后，显示模式信号的时序图。
图25是描述在双模式ISO和USB下，设备选择一种模式并启动CPU的步骤流程图。
图26是描述用于USC的集成电路附着在ISO铅框架引线框上并且用引线接合法与铅框架引线框的触点接合的示意图。
图27是描述SIM插件从USIC或USC上分离的示意框图。
图28是描述SIM插件插入一个示意性的与串口兼容的A型USB插件的示意框图。
具体实施方式
下面将结合与本发明的最佳实施例一致的附图来进行详细描述。然而，本发明可以有许多不同的形式，并不只限于这里举出的实施例。另外，这些实施例可以表达得很透彻和完整，并且能完全揭示本发明普遍应用的范围并且能使本领域技术人员完全理解本发明的范围。全文中同样的附图标记对应同样的元器件。
如图1所示，将要描述与本发明中对应的图1示出了本发明的智能卡10。智能卡10例如用塑料制成，外表面上有一系列电触点或焊盘12，例如现在已经在应用上得到肯定的技术正如本领域技术人员可以理解的。如图示，例中智能卡10包括八个焊盘12。焊盘12是集成电路11的外表面外部接口，集成电路11内嵌在智能卡10中，一般在焊盘之下。卡片10的尺寸以及焊盘12的位置由对应的标准，如上面讨论的ISO 7816来决定。当然集成电路11也可同样内嵌在其他介质内，如移动电话的用户标识模块(SIM)。
如图2所示，个人电脑(PC)20一般包括中央处理单元(CPU)和不同输入/输出设备如监视器、键盘和鼠标。另外，PC 20包括一个智能卡读取器22，例如可用来控制对PC的存取。如图所示，智能卡读取器22是独立的外围设备；然而智能卡读取器同样也可制做到CPU框架外壳或键盘内。
智能卡读取器22可以执行符合ISO 7816协议或非ISO协议，如上面讨论过的通用串行总线(USB)协议。ISO7816协议是用于智能卡的常规标准，包括了供电电源块VCC，接地块GND，输入/输出块I/O，重启块RST以及时钟块CLK。当集成电路11电源重启或硬件重启时，ISO协议有响应重启序列的特性。
USB协议现在被用来替换不同的PC 20接口的外围设备如鼠标，键盘，串行I/O口等的接口。如上所述，USB协议可以热插拔和操作，意味着PC 20不需要重启，使用USB协议的设备就可连接到电脑上或从电脑上拔掉。USB缆包括供电缆电源线VBUS，地线GND，D-PLUS线D+或DP以及D-MINUS线D-或DM。D+和D-上的差分信号是NRZI码的数据流。USB1.1标准要求USB设备供电电源电压在4.01到5.5V之间。
前面说到，需要一个可以在ISO7816标准协议和另一非ISO标准协议如USB协议下操作的智能卡系统，如USB协议，具体哪种协议由与智能卡通信的读取器的类型决定。因此，图3描述了本发明一个实施例。多模式集成电路11可以在第一模式，如根据与国际标准组织7816(ISO 7816)一致的ISO模式下运行，以及在第二非ISO模式，如根据与通用串行总线(USB)协议一致的第二非ISO模式的USB模式下运行。多模式集成电路11可选择在一个模式或另一模式下运行，但不能同时在两种模式下运行。
多模式集成电路11适用于智能卡10以及更适合智能卡10的多模式集成电路11包括微处理器14，开关块16，外部接口12。外部接口12包括供电电源块VCC，参考电压/接地块GND，ISO模式下的第一块组，非ISO模式下的第二块组。第一块组一般包括重启块RST，时钟块CLK以及符合ISO 7816一致的输入/输出I/O块。第二块组一般最好包括符合USB协议的D-PLUS块D+和D-MINUS块D-。
因为集成电路11仅能在不同外部接口下的两种模式之一下运行，集成电路需要决定在哪种模式下运行。因此，集成电路11包括模式配置电路18，电路包括与ISO块之一，如时钟块CLK相连的模式检测器49。模式配置电路18还包括与供电电源块VCC相连的USB电压检测器30，用来检测非ISO模式供电电源电压，如USB电压，与开关块相连的开关锁存电路40以及接收到模式检测器49的输出，和一个USB主机连接检测器35，用来存储模式配置指针和USB_RST启动信号。
至少本例中的非ISO模式是USB模式，模式配置电路18可能包括与D-PLUS和D-MINUS连接的USB主机连接检测器35，并对开关锁存电路40提供一个输出信号。一旦集成电路配置成非ISO模式，USB主机连接检测器35可被用来验证含有集成电路11的介质是否与USB端口相连。
在集成电路11启动或电源开启序列时，模式配置电路18将集成电路11配置为ISO和非ISO模式中的一种，同时禁用另外一种。例如，当集成电路11被配置成USB模式时，重启块RST、时钟块CLK和输入/输出块I/O被禁用，当集成电路11被配置成ISO模式时，D-PLUS块D+和D-MINUS块D-被禁用。为了防止干扰过冲，检测到的模式由锁定锁存电路40来设定锁存。重启程序为防干扰模式采用适当的编码，集成电路11的操作系统然后在重启程序为该被锁存的模式接入适当的码字期间就能检测到该比特。
因此，如果包含多模式集成电路11的智能卡10被用在典型的智能卡读取器中，就可以在特定的如ISO 7816协议的规定进行操作下运行，同时USB接口，如D-PLUS块D+和D-MINUS块D-被禁用以减少功耗。然而，因为集成电路11包括一个USB接口，使用低功耗的USB设备而不是符合ISO适应的智能卡读取器，也能执行ISO 7816类似的业务。这里，ISO模式接口，如重启RST，时钟CLK和输入/输出I/O块被禁用。一旦集成电路11配置成其中一种模式，一直到下次电源重启前，都维持在该模式。
另外，模式检测器49需检测在时钟块CLK上的信号是否小于在供电电源块VCC上检测到的供电电源电压信号的30％，如果时钟块CLK上的信号小于在供电电源块VCC上检测到的供电电压电源信号的30％，模式配置电路18对集成电路11配置ISO模式。同样反之，如果时钟块CLK上的信号不小于在供电电源块VCC上检测到的供电电压电源信号的70％，模式配置电路18对集成电路11配置成USB模式。如果USB电压检测器30检测到供电电源块VCC上的电源电压大于3.5V还是或者最好是在4.01到5.5V之间，以此验证多模式集成电路11是否能够与USB接口进行通信。
本发明中使用这种集成电路11的系统包括ISO协议读取器和USB协议读取器。ISO协议读取器可能是一个在集成电路11的时钟块上提供必要的时钟信号的常规智能卡读取器。因此，当包括多模式集成电路11的智能卡10被插入常规智能卡读取器，模式配置电路18将集成电路11配置成ISO模式，因为时钟块CLK上的信号小于供电电源块VCC上电压信号的30％。然而，本发明中USB协议读取器包括USB模式指示电路70，对时钟块提供一个USB模式指示信号，可能是如一个固定的电压电平，这将在下面详细讨论。因此，当智能卡10，或其他介质插入这种类型的USB协议读取器，模式配置电路18将集成电路配置为非ISO模式，因为时钟块CLK上的信号不小于供电电源块VCC上供电电源电压的70％。
本发明中的程序方面方法将结合图4进一步讨论。程序该方法包括多协议智能卡10可以在与ISO协议一致的第一模式下运行，也可在与ISO协议一致的第二模式，如USB协议下运行。如上所述，多协议智能卡10包括一个外部接口12，该接口具有供电电源块VCC、参考电压/接地块GND，符合ISO协议的第一块组CLK、RST、I/O块，符合非ISO协议如USB的第二块组，如D-PLUSD+、D-MINUSD-块。
程序启动方法开始(程序块方框120)以及集成电路11的电源重启序列在程序块方框122开始。因此，在程序块方框124，程序方法检测在多模式集成电路电源重启时，第一块组中一个块上是否存在ISO模式，或在多模式集成电路电源重启时，第一块组中一个块上是否存在非ISO模式。为了集成电路11的安全性和集成性，模式应尽可能早地被检测到。在最佳实施例中，可检测到时钟块CLK上的信号是否小于供电电源块VCC上电压信号的30％。如果时钟块CLK上的信号小于供电电源块VCC上电压信号的30％，集成电路11被配置成ISO模式，并且第二块组，如与非ISO协议如USB协议一致的D+，D-块例如通过接地被禁用(方框128)，例如把它们与地相连。同样反之，如果时钟块CLK上的信号不小于供电电源块VCC上供电电源电压的70％，集成电路11被配置成非ISO模式或USB模式，并且第一块组，如与ISO协议一致的CLK、RST、I/O块例如通过接地被禁用(方框128)，例如把它们与GND相连。
此外，程序方法可能包括对非ISO模式的验证，当通过检测供电电源块VCC(程序块方框126)上的非ISO模式电压，如USB模式电压，及检测与USB主机的连接情况，在程序块方框124上检测到非ISO模式状态，并检测到与USB主机相连(程序块方框136)。程序方法还可包括存储一个模式配置指针用来指示多模式集成电路在程序块方框134结束前配置了在ISO或非ISO模式(程序块方框132)。
例如，如果在时钟块CLK上检测到ISO状态，集成电路11就配置成ISO模式。如果集成电路11与虚拟USB读取器相连，则可提供给时钟块CLK一个模式指示信号。如果这样，集成电路11就配置成USB模式。同样，如果在电源重启时在时钟块CLK上检测到USB接口，就执行检测是否有USB线缆的连接，在集成电路11配置成USB模式前，在供电电源块VCC上验证是否是USB电压。
根据电源重启序列时时钟块CLK上的信号电平值，集成电路11被配置成ISO或非ISO模式。为了验证非ISO模式，如USB模式，在时钟块CLK上加一个固定的电压值。这可在读取器或集成电路11上的VCC和CLK间加一个上拉电阻来实现。对VCC加上供电电源电压及对GND加上参考电压/地，同时RST和CLK块上的信号保持低或为“0”，从而开始ISO 7816电源重启序列。这样I/O块从读取器或集成电路11上的上拉电阻接收一个信号，把集成电路设成接收模式。从而对时钟块提供一个时钟信号，并在一定时间之后，RST上的信号被设为高或为“1”。这样就启动了集成电路的重启序列。当读取器确定集成电路11处在电源重启状态，等待重启序列，就对RST块提供一个信号。
因此，总的来说，CLK上的时钟信号开始为“0”，在RST上的信号变高前至少400个时钟周期，要启动最少400循环的时间。因为当集成电路11与USB设备相连时，在CLK上施加一个固定的电压值，如果在CLK上检测到的信号被固定为“1”大于VCC的70％)，那么集成电路被配置成USB模式。反之，如果CLK上的时钟信号交替大于VCC的70％或小于VCC的30％，集成电路11被配置成ISO模式。程序块方框124中进行的检测是测试时钟信号是否小于VCC信号的30％。如果是，就是ISO模式。如果不是，就是USB模式。因此在程序块方框126中为了进行USB检测，需要检测VCC上的供电电压电源信号以确保它大于4.01V。根据USB协议，USB模式时供电电源VCC上的供电电压电源信号应该在4.01V和5.5V之间。
当然，其他ISO块，如重启块RST，可变供电电源块VPP，以及输入/输出块I/O，也可能有被用于不同复杂度的应用中。一旦集成电路11配置成一种模式，它只能工作在该模式下，并只能通过再次电源重启序列改变到另一种模式。为了防止故障，检测模式最好被优先锁定并且设定了一个模式指针/比特。对于锁定模式，在微处理器重启程序中选择适当的编码，集成电路11的操作系统在微处理器重启程序为锁定模式接入适当的码字期间就检测到该比特。
因此，本发明中描述了多模式集成电路11，智能卡10，工作在ISO7816协议和另一个非ISO协议如USB协议中的系统和相关操作程序方法。包含多模式集成电路11的介质，如智能卡10，可被用在典型的ISO相应的智能卡读取器或低功耗虚拟USB读取器，如个人电脑中。
更特别的是，本发明将参考图5到图28进一步描述。本发明在水泥模式和Internet间建起了一个桥梁。就是通用串行总线ISO智能卡(USIC)110。USIC 110既能在ISO智能卡读取器120(图11)上执行业务，也能直接在USB端口124(图18)上执行业务。在后种情况下USIC 110是一个支持其他USB特性中的挂起状态的USB设备在其他USB特性的中断状态中优先支持USB设备。同样的USIC 110能够用在电子收款机(POS)或自动取款机(ATM)或在网上冲浪，因为ISO智能卡读取器的负载没有了。例如，一个人带着USIC 110能够用它通过USB协议在他喜爱的网站上购物，或通过ISO协议从自动取款机上取出现金。同样便携式设备能够满足两种需求。为了进一步适应PC环境中可能的应用，只带有USB接口120的智能卡(USC)也是可行的(见图26)。
USB智能卡读取器的接口一部分是包括在USC或USIC，另一部分是包括在用在个人电脑中。在执行相同的应用程序过程中，用在USIC110中的集成电路1100可以处理USB协议或ISO协议。USC和USIC接口通过一个简单的连接器与USB连接。除去连接器和一些退耦电容，通过USB主机控制器121，USC和USIC不需要通过USB主机控制器121将USB上的其他的电子电路来作为总线电源设备143。没有USIC插入时，USIC读取器140与USB端口连接而没有USIC插入时，程序看不到读取器。这就是虚拟的USIC读取器140。与USB连接的USIC读取器同样接受USC。
连接器在USB端口124的USB信号和与虚拟读取器140连接的USC或USIC之间进行了电气连接。当虚拟读取器140中没有智能卡时，系统看不到任何智能卡读取器。当USC或USIC被插入虚拟读取器140中时，一旦USB设备运行，系统就能看到虚拟读取器。
当USC或USIC被用在虚拟USB智能卡读取器时，本发明的相关程序方法和设备来执行USB业务，同时当USIC被用在ISO智能卡读取器，这些方法和设备执行ISO业务。本发明的领域包括鉴定设备和特定的智能卡，带有不止一个串口如USB和ISO的集成电路以及鉴定设备和特定的智能卡，仅带有USB接口的集成电路。
当没有智能卡插入时，ISO读取器120(图9)由硬件平台识别。为了启动协议，需要按顺序插入智能卡。直到智能卡打开位置开关，智能卡上才有电子信号，从而通知硬件平台，智能卡已经在机械位置上。用在付费电话，电子收款机或电子取款机中的读取器要与用在不同时代的智能卡的所有协议相适应以确保兼容性。不同的智能卡可被用在一个读取器里。同步和异步智能卡同样要求读取器制造商必须在除了供电电源触点的每个ISO触点上设计一个接口收发器(图8)。ISO 7816-2在智能卡读取器和ISO智能卡的铅框架引线框间需要高达8个连接点。触点C1被分配为供电电源VCC，触点C2被分配为重启信号RST，触点C3被分配为时钟信号CLK，触点C5被分配为电源地GND参考电压，触点C6被分配为可变供电电源VPP，触点C7被分配为数据输入/输出I/O。在同步ISO 7816-10应用中，在类型2的操作条件下，触点C4被分配为功能码PCBFCB，触点C8同样可用于其他同步应用中。B级的异步智能卡的操作条件不需要在C6上加VPP电压。A级的异步智能卡的操作条件也需要在C6上加VPP电压。特定操作条件下的同步智能卡可把C8分配有保险丝的熔断能力。另外，每个读取器触点，除去VCC和GND，设计了对地带有防静电电路的无源网络，用来保护集成电路，在智能卡插入时防止静电。这样，八个ISO 7816-2接口的触点都被分配了特定的有源或无源网络的特性。
一旦智能卡在位置上，开关就通知读取器的接口，智能卡已经在位置上了。电源启动序列就启动了。如ISO7816-3中所述，智能卡读取器的接口电路加上VCC，这样在智能卡读取器最便利时，接口电路加上时钟信号(CLK)，在不少于400个时钟周期后释放重启信号(RST)。智能卡在400个时钟周期后和40000个时钟周期前送出一个响应重启信号(ATR)对读取器RST信号响应。这样就建立了连接，并可以开始任何交易业务。
本发明中的智能卡适用于USB应用中。USB需要4条线。对于USIC或USC，VBUS和GND被分别分配为铅框架引线框触点C1和C5。这是个小的改动，因为ISO 7816-2中，C1是VCC，C5是GND，信号D+和D-同样被分别分配为铅框架引线框触点C4和C8。这两个触点被保留以在将来用在ISO 7816-2的异步智能卡中。铅框架引线框触点C3，C6和C7也可用在USB模式或其他用途中。
当没有USIC或USC插入时，适用USIC或USC的智能卡读取器不能由硬件平台识别。USB智能卡读取器是虚拟USB读取器。当USIC或USC与USB连接并表现为USB设备时，读取器由硬件平台识别。当USIC或USC插入到虚拟USB读取器140时，它必须选择非ISO模式直到电源被关闭。
当USIC或USC插入到虚拟USB读取器140时，在接口施加任何信号前，没有开关去检测铅框架引线框触点的位置是否很好的在读取器的触点下。插入过程可能会很长时间，达到毫秒数量级。当智能卡插入到功耗低性价比高的虚拟USB读取器140时，铅框架引线框触点可以热插拔。并在智能卡的插入过程中施加电源。一旦插入过程结束，智能卡会检测到它被用于USB模式，并在下个电源启动序列前一直与USB相连。与USIC或USC相配的虚拟USB读取器140表现为USB总线供电电源设备143。主机121将检测到USB设备已经连接好，并在开始计算前通过发送单个归零信号(SEO)重启。智能卡插入到虚拟USB读取器140中，不会被损坏但不能工作。
USIC插入到虚拟USB读取器140中时，需要直到电源关闭序列时，才选择非ISO模式直到电源关闭序列到来，并支持包括中断挂起模式的USB业务。USIC插入到虚拟USB读取器140中时，支持包括中断挂起模式的USB业务。
总结智能卡(SC)，USIC和USC设备，必须遵循以下规则：
1、USIC插入到ISO读取器中，必须选择ISO操作模式进行操作。
2、USIC插入到虚拟USB读取器中时，必须选择非ISO操作模式进行操作。
3、USC插入到虚拟USB读取器中时，缺省为非ISO模式并支持USB交易业务。
4、USC插入到ISO读取器中，不会被损坏。
5、SC插入到虚拟USB读取器中时，不会被损坏。
模式选择过程至少需要使用一个触点。C2在ISO模式中用于两个逻辑电平，C3在ISO模式中为零时或由ISO模式中的一个时钟驱动，C4在ISO模式中可由ISO接口连为至零，并在USB模式中不可用，C6应由USB接口强制为零，而在ISO模式由接口强制连到VPP。C7应由USB接口强制为零，而在ISO模式由接口拉高。C8应由USB接口连接为零，并在USB模式中不可用。当USIC开始准备执行程序时，C3，C6和C7用来选择模式。
因为智能卡的性质，一天之中多次插入，而一旦交易结束就需拔出，例如当USIC或USC使用在USB虚拟读取器140时，在启动CPU前需要检测USIC或USC是否很好地插入。不仅必须对集成电路1100施加合适的电压，并且要在C4和C8以及主机的D+和D-之间进行连接。一旦设备物理连接到主机121上，就将其自身与USB连接。
本发明解决了前述问题。它包括一个方法或一个设备对USIC进行设定，更普遍的是对插入USIC的读取器的模式相匹配的USIC设备的集成电路进行设定。当USIC被插入到ISO读取器中，USIC就工作在ISO模式下，同时由智能卡读取器接口送出的重启RST信号启动了微处理器。当USIC被插入到USB虚拟读取器140中，USIC就工作在非ISO(NISO)模式下，同时用D+或D-信号和低压检测结果一起产生了微处理器的重启信号。
USIC中集成电路1100的控制逻辑单元在第一实施例中执行了下列功能：
检测集成电路上是否施加了合适的第一供电电源电压；
检测集成电路的C3管脚上是否有时钟CLK信号，同时被C1上的一个负载上拉至C1，如果时钟CLK信号被设为施加或维持为0，采用ISO模式或是非ISO模式；
把结果存储到MODE寄存器中；
如果集成电路被锁定为ISO模式，管脚RST启动微处理器，核对了模式寄存器的内容，并且所有业务都按照ISO 7816标准来执行。
如果集成电路被锁定为非ISO模式，检测C1上的电压是否大于USB标准规定的第二最小供电电源电压，并且比第一供电电源电压大。如果确是如此，控制逻辑单元检测是否在设定的时间延迟后D+或D-管脚到被USB主机的15K下拉电阻下拉的D+或D-管脚在设定的时间延迟后，在电压大于容限值前不执行任何业务。
如果管脚D+或D-被USB主机的15K下拉电阻下拉，这个信息就存储到USB_RST寄存器中，同时集成电路的控制逻辑单元允许微处理器启动，微处理器读取模式寄存器的内容，并且程序进入USB子程序；
子程序要等待适当的时间，这样在检测到有效的供电电源电压后100ms之后，附属设备才开始有效，如USB标准所述，微处理器读取节点的实际状态来确定管脚D+或D-是否被主机的15K下拉电阻下拉。如果节点一方面对低速设备的D-和全速设备的D+连接一个上拉电阻将它自身与USB设备相连，另外一方面根据USB标准与内部的基准3.3V电压相连，所有的业务都将按照USB标准执行。如果不是这种情况，微处理器进入不响应状态，并且等待下一次电源重启序列。
当USIC或USC插入USB虚拟读取器140时，智能卡接口必须能够检测它是使用在USB模式下，并且启动一个与USB标准相适应的电源重启序列。当USIC插入ISO读取器120时，智能卡接口必须能够检测它是使用在ISO模式下，并且启动一个与ISO标准相适应的电源重启序列。
当配备了带有触点115的模块120，可能还有磁条112和浮雕区域114的智能卡110(图5)由131引导且插入智能卡读取器(图6)，开关130挡住智能卡，发出信号表示插入了智能卡。智能卡110带有模块120(图7A和7B)，其中全部八个ISO触点C1-C8都在铅框架引线框111的反对面。集成电路1100设置在铅框架引线框111上。集成电路1100和铅框架引线框触点之间的电气连接用引线接合技术109来实现。使用了机械和化学保护最后完成这厚度小于200μm的结构封装。
图8是一个列出了使用同步和异步程序的触点的表格。I1程序仍使用在预付费智能卡中。在同一表中，我们列出了现在的应用USIC和USC，以及根据ISO7816-2标准的触点在智能卡内嵌模块上是如何分配的。
图9显示了现有技术中ISO智能卡读取器120只能处理ISO智能卡的情况。计算机121有三个主接口：并口122，串口123和USB口124。ISO智能卡读取器120包括与计算机相连的ISO第二接口125，和ISO第二接口125相连的计算机，ISO驱动第一接口126以及一个通过连接器127。
图10中模块的触点根据ISO和USB应用来命名。
图11中显示了一个ISO智能卡读取器120能够处理ISO智能卡，或与USB相适应的智能卡例如USIC或USC。
图12表示中智能卡插入到读取器120中到达开关130处的过程。通向通过触点180与模块触点相匹配。图13中显示了一旦开关130被检测到已打开，ISO智能卡接口产生的信号。VCC比VPP首先加上，接口时钟信号在RST信号后出现在接口上。重要的是要注意在ISO模式中，触点C3(RST)为“0”或暂时为“1”，并且但不能持久为“1”。
图14是本发明最佳实施例，其中集成电路1100在C3端有一个上拉电阻190。192是一个反相施密特触发器。USIC使用在ISO智能卡读取器中。图15显示了本发明另一个实施例，其中集成电路1100在在C7端有一个上拉电阻190。192是不倒相施密特触发器。USIC使用在ISO智能卡读取器中。图16显示了本发明另一个实施例，其中集成电路1100在在C6端有一个上拉电阻190。192是不倒相施密特触发器。USIC使用在ISO智能卡读取器中。
图17总结了上述三个实施例中的过程。图14中的实施例，当VCC加到C1上，直到VCC压值大于一个特定的限值，如2.8V，信号Badpwr被设为“1”并保持至少一定时间，如500μs。Badpwrwd信号同样要维持大约4μs(dt)多。加上时钟1信号后，如果在dt时间内，信号在192的输入端为“0”，锁定锁存器195重启，模式MODE并由196上的系列强制设置MODE为“0”。如果加上了时钟2信号，在dt时间内，信号在192的输入端为“0”，锁定锁存器195重启，模式MODE并由196上的系列强制设置MODE为“0”。对于两个时钟信号，dt必须大于C3上允许的最大周期的半个周期，1μs。
图15中的实施例，当VCC加到C1上，直到VCC压值大于一个特定的限值，如2.8V，信号Badpwr被设为“1”并保持至少一定时间，如500μs。Badpwrwd信号同样要维持大约4μs(dt)多。因为ISO协议，并且同时要确保内部进行上拉，触点C7外部有一个弱上拉电阻。如果在dt时间内，信号在192的输入端为“1”，锁定锁存器195重启，模式MODE并由196上的系列强制设置MODE为“0”。图16中的实施例，当VCC加到C1上，直到VCC压值大于一个特定的限值，如2.8V，信号Badpwr被设为“1”并保持至少一定时间，如500μs。Badpwrwd信号同样要维持大约4μs(dt)多。因为ISO协议，同时也要有一个上拉电阻190，触点C6上有电压VPP对它进行驱动。如果在dt时间内，信号在192的输入端为“1”，锁定锁存器195重启，模式MODE并由196上的系列强制设置MODE为“0”。
图18中是虚拟读取器140，它有一个通过连接器127’，USB缆142和USB串行A插头连接器141。 USC和USIC适用于该读取器。虚拟读取器140与主机121的USB端口124相连。智能卡1200插入到虚拟读取器140中形成了一个USB设备143。图19中，通口连通触点180与模块触点相匹配。此处智能卡没有通知读取器去加上电压。芯片1100上的系统不仅必须选择非ISO模式，而且必须确保以适当的方式启动微处理器，因为这里没有重启信号。管脚C6和I/O与地相连，因为如果它们被用来检测非ISO模式，这是唯一的可能性。管脚C3可能与VBUS相连。最好采用内部上拉电阻，因为可以避免触点和管脚之间的串扰。
图20中包含了非ISO检测中所有的信号。在t0处对USIC或USC加上电压VCC。Badpwr在t2处设置CUSBPD。这段时间是在卡插入的过程中，并且在一些时间点处，触点C4和C8就与主机中的下拉电阻1122和1123相连接。标志“D-到位”和“D+到位”表示智能卡触点与接口触点接触并且反弹。图21中CUSBPD信号对电阻1122和1123送出一个由1103和1104校准过的电流。因而在D+和D-上产生的电压由比较器1112、1113、1114和1115监控。电压分配器使得D+和D-上的电压低于电阻1100高端的电压值，高于同一电阻低端的电压。与门1116在t5处送出标志USBPD，在t7重启1119从而产生USB_RST信号。电阻1122、1123上产生的电压小于2.8V的VIH，从而没有在t12被主机解释为一个附属设备。CPU 1121的RST信号被释放，因为开关模块是按照MODE＝1工作的。CPU启动后，进行初始化，读取MODE寄存器，在USB模式下执行业务，直到产生一个电源重启关闭序列。然后，根据USB标准，在100ms限制值之前，CPU在t8处检测USBPD是否为“1”。如果为1，设备就禁用CUSBPD。设备在12 t12处将上拉电阻设备1101通过1102与3.3V相连和3.3V设备1102相连，通过ATTACH将自身和USB连接。主机在t13后用单个终止零信号(SEO)驱动USB。在t14过程中，各个设备均启动。
图24中总结了上述三个实施例。图21中的最佳实施例中，当VCC加到C1上，直到VCC压值大于一个特定的限值，如2.8V，信号Badpwr被设为“1”并保持至少一定时间，如500μs。Badpwrwd信号同样要维持大约4μs(dt)多。触点C3为1，因为图19中虚拟读取器中的程序规定C3没有和上拉电阻190相连。C3上产生的反弹并没有影响该实施例。如果在dt时间内，信号在192的输入端保持为“1”，锁定锁存器196由Q195和MODE＝1＝非ISO进行重启。图22中的实施例中，当VCC加到C1上，直到VCC压值大于一个特定的限值，如2.8V，信号Badpwr被设为“1”并保持至少一定时间，如500μs。Badpwrwd信号同样要维持大约4μs(dt)多。触点C7与虚拟读取器外部的地相连接，如果在dt时间内，信号在192的输入端保持为“0”，锁定锁存器196由Q195和MODE＝1＝非ISO进行重启。图23中的实施例中，当VCC加到C1上，直到VCC压值大于一个特定的限值，如2.8V，信号Badpwr被设为“1”并保持至少一定时间，如500μs。Badpwrwd信号同样要维持大约4μs(dt)多。触点C6与虚拟读取器外部的地相连接，如果在dt时间内，信号在192的输入端保持为“0”，锁定196由Q195和MODE＝1＝非ISO进行重启。
图25描述了USIC过程的流程图。图26是一个USC模块。这种情况下MODE被强制为1。当该模块使用在ISO读取器中时，不会执行任何业务。在USB虚拟读取器中时，集成电路在USB模式下就启动图20描述的过程。
图27显示了准备从智能卡中排去除的SIM卡1400。SIM卡1400可以内嵌在USIC或USC模块110中。图28中，显示了与图18中所描述的不同的USB虚拟读取器的构成元件。1500是一个token(令牌)读取器。SIM卡1400插入到通口通过连接器127’中，没有使用任何线缆。串行A插口141直接与通口连接器相连。
对于本领域技术人员来说，在了解了本发明的上述描述和相关附图后，可以对本发明作出许多修改并得出其它实施例。因此，可以理解本发明步不仅限于所公开的特定实施例，并且各种修改和实施例希望包括在附加权利要求的范围内。

Claims (33)

1.多模式集成电路，可以在与国际标准化组织7816协议(ISO7816)相应的ISO模式下操作，也可以在与非ISO协议相应的非ISO模式下操作，所述多模式集成电路包括：
微处理器；
与微处理器相连的外部接口，包括：
供电电压电源块；
接地块；
与ISO7816协议相应的第一块组，以及
与非ISO协议相应的第二块组，以及
模式配置电路，根据第一块组中的一个块上的信号来将多模式集成电路配置成ISO模式或非ISO模式。
2.如权利要求1所述的多模式集成电路，其特征在于模式配置电路在将多模式集成电路配置为ISO模式或非ISO模式中的一种的同时，禁用ISO模式和非ISO模式中的另一种。
3.如权利要求2所述的多模式集成电路，其特征在于多模式集成电路被配置成非ISO模式时，第一块组被禁用，而多模式集成电路被配置成ISO模式时，第二块组被禁用。
4.如权利要求1所述的多模式集成电路，其特征在于模式配置电路包括：
与第一块组中的一个块相连的模式检测器；以及
与微处理器相连的锁定电路，并同时接收模式检测器的输出信号的锁存电路。
5.如权利要求4所述的多模式集成电路，其特征在于进一步包括了与锁定锁存电路相连的控制寄存器，用来存储模式配置指针。
6.如权利要求4所述的多模式集成电路，其特征在于进一步包括与供电电压电源块相连的电压检测器，用来检测ISO模式和非ISO模式其中之一的供电电源电压。
7.如权利要求4所述的多模式集成电路，其特征在于非ISO模式包括通用串行总线(USB)模式，以及第二块组包括与USB协议相应的D-PLUS和D-MINUS块；并且还包括与D-PLUS和D-MINUS块相连的USB线缆检测器。
8.如权利要求4所述的多模式集成电路，其特征在于第一块组包括与ISO7816协议相应的时钟块，重启块，以及输入/输出块。
9.如权利要求4所述的多模式集成电路，其特征在于第一块组包括与ISO7816协议相应的时钟块，重启块，可变供电电压电源块，以及输入/输出块；模式检测器包括与第一块组中的一个块相连的上拉电阻。
10.多模式智能卡，可以在与国际标准化组织7816协议(ISO7816)相应的ISO模式下操作，也可以在与非ISO协议相应的非ISO模式下操作，所述多模式智能卡包括：
卡身；
卡身携带的多模式集成电路，包括：
外部接口，包括：
供电电压电源块；
接地块；
与ISO7816协议相应的第一块组，以及
与非ISO协议相应的第二块组，以及
模式配置电路，用于将多模式集成电路配置成ISO模式或非ISO模式，包括：
与第一块组中的一个块相连的模式检测器；以及
与模式检测器相连的锁定锁存电路。
11.如权利要求10所述的多模式智能卡，其特征在于进一步包含与锁定锁存电路相连的控制寄存器，用来存储模式配置指针。
12.如权利要求10所述的多模式智能卡，其特征在于进一步包含与供电电压电源块相连的电压检测器，用来检测ISO模式和非ISO模式其中之一的供电电源电压。
13.如权利要求10所述的多模式智能卡，其特征在于非ISO模式包括通用串行总线(USB)模式，并且第二块组包括与USB协议相应的D-PLUS和D-MINUS块；并且还包括与D-PLUS和D-MINUS块相连的USB线缆检测器。
14.如权利要求10所述的多模式智能卡，其特征在于模式配置电路将多模式集成电路配置为ISO模式或非ISO模式中的一种的同时，禁用ISO模式和非ISO模式中的另一种。
15.如权利要求14所述的多模式智能卡，其特征在于多模式集成电路被配置成非ISO模式时，第一块组被禁用，而多模式集成电路被配置成ISO模式时，第二块组被禁用。
16.如权利要求10所述的多模式智能卡，其特征在于第一块组包括与ISO7816协议相应的时钟块，重启块，以及输入/输出块。
17.如权利要求10所述的多模式智能卡，其特征在于第一块组包括与ISO7816协议相应的时钟块，重启块，可变供电电压电压块，以及输入/输出块；模式检测器包括与第一块组其中一个块相连的上拉电阻。
18.多模式智能卡系统，可以在与国际标准组织7816协议(ISO7816)相应的ISO模式下操作，也可以在与非ISO协议相应的非ISO模式下操作，所述多模式智能卡系统包括：
多模式智能卡，包括：
外部接口，包括：
供电电压电源块；
接地块；
与ISO7816协议相应的第一块组，以及
与非ISO协议相应的第二块组，以及
模式配置电路，用于将多模式集成电路配置成ISO模式或非ISO模式，包括：
与第一块组中的一个块相连的模式检测器；以及
与模式检测器相连的锁定锁存电路；
非ISO相应的智能卡读取器，用于读取多模式智能卡，包括：
有多个触点的智能卡接口，分别与供电电压电源块、接地块、以及非ISO协议相应的第二块组相匹配，以及
模式指示电路，与第一块组中的上述块相连，用来为模式配置电路中的模式检测器提供非ISO模式指示信号。
19.如权利要求18所述的多模式智能卡系统，其特征在于模式配置电路进一步包括了与锁定锁存电路相连的控制寄存器，用来存储模式配置指针。
20.如权利要求18所述的多模式智能卡，其特征在于进一步包括与供电电压电源块相连的电压检测器，用来检测ISO模式和非ISO模式其中之一的供电电源电压。
21.如权利要求18所述的多模式智能卡，其特征在于非ISO模式包括通用串行总线(USB)模式，并且第二块组包括与USB协议相应的D-PLUS和D-MINUS块。
22.如权利要求18所述的多模式智能卡，其特征在于模式配置电路将多模式集成电路配置为ISO模式或非ISO模式中的一种的同时，禁用ISO模式和非ISO模式中的另一种。
23.如权利要求22所述的多模式智能卡，其特征在于多模式集成电路被配置成非ISO模式时，第一块组被禁用，而多模式集成电路被配置成ISO模式时，第二块组被禁用。
24.如权利要求18所述的多模式智能卡，其特征在于第一块组包括与ISO7816协议相应的时钟块，重启块，以及输入/输出块。
25.如权利要求18所述的多模式智能卡，其特征在于第一块组包括与ISO7816协议相应的时钟块，重启块，可变供电电压电源块，以及输入/输出块；模式检测器包括与第一块组其中一个块相连的上拉电阻。
26.用于操作多模式集成电路的方法，可以在与国际标准化组织7816协议(ISO7816)相应的ISO模式下操作多模式集成电路，也可以在与非ISO协议相应的非ISO模式下操作，其中，所述多模式集成电路包括外部接口，接口包括了一个供电电压电源块，接地块，与ISO7816协议相应的第一块组，以及与非ISO协议相应的第二块组，该方法包括：
检测第一块组中的一个块上是ISO模式状态还是非ISO模式状态；
当检测到ISO模式状态时，将集成电路配置成ISO模式，并在检测到ISO模式的同时禁用第二块组；以及
当检测到非SO模式状态时，将集成电路配置成非ISO模式，并在检测到非ISO模式的同时禁用第一块组。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于检测第一块组其中一块上是ISO模式状态还是非ISO模式状态，包括在多模式集成电路电源重启时检测是ISO模式状态还是非ISO模式状态。
28.如权利要求26所述的方法，其特征在于当检测到非ISO模式状态时，通过检测供电电压电源块上的非ISO模式电压值，从而来验证非ISO模式。
29.如权利要求26所述的方法，其特征在于第一块组包括与ISO7816协议相应的时钟块，重启块，以及输入/输出块。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于检测是ISO模式状态还是非ISO模式状态，包括了检测时钟块上存在的是ISO相应的接口信号还是非ISO相应的接口信号。
31.如权利要求26所述的方法，其特征在于第一块组包括与ISO7816协议相应的时钟块，重启块，可变供电电压电源块，以及输入/输出块。
32.如权利要求26所述的方法，其特征在于非ISO协议包括通用串行总线(USB)协议。
33.如权利要求26所述的方法，其特征在于进一步包括存储模式配置指针，用来指示多模式集成电路配置成ISO模式还是非ISO模式。
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