CN1652152A - 辅助运算用协处理器内置型ic卡及其控制方法 - Google Patents

辅助运算用协处理器内置型ic卡及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是一种IC卡(17)，在主运算处理装置(5)以外内置辅助运算用协处理器(3)，配备：在经过比帧等待时间短的设定时间后，输出中断要求信号(8)的间隔定时器(4)；以及根据中断要求信号(8)的输出，停止向协处理器(3)供给工作时钟(16)，根据来自外部装置(14)的规定的响应输入，恢复工作时钟(16)的供给，控制协处理器(3)的工作的协处理器控制装置(1、2、5)。当接收来自外部装置(14)的指令时，判定指令的内容，将比帧等待时间短的设定时间设定在间隔定时器(4)中，启动间隔定时器(4)。

Description

辅助运算用协处理器内置型IC卡及其控制方法
技术领域
本发明涉及内置了密码处理等辅助运算用协处理器的IC卡，更详细地说，涉及用于改善IC卡与外部装置间的通信协议的效率的也能够在非接触型、接触型及组合型的任何一种IC卡中应用的技术。
背景技术
由于在塑料制的卡上安装了非易失性存储器、CPU、密码用协处理器等的IC芯片(半导体集成电路器件)的IC卡与现在广泛使用的磁卡相比，能够处理更大量的数据、安全性优越，故开始在各种各样的用途中普及。IC卡具有：通过将在其表面上设置了金属制端子的IC卡插入外部读写装置，通过该端子进行供电和数据授受的接触型IC卡；使用电磁感应技术，通过使天线线圈进入读写装置所发生的磁场中，用读写装置和电波(例如，数MHz～数十MHz程度的载波频率)进行供电和数据授受的非接触型IC卡；以及具备了接触型和非接触型两者的接口的组合型IC卡等。近年来，非接触型IC卡由于其操作的便利性而开始得到普及。
(非接触型IC卡在供电上存在的问题)
但是，在非接触型IC卡或者组合型IC卡的非接触通信中，为了通过电磁感应从读写装置进行馈电，对IC卡不能以大容量的电力驱动，而应成为小容量的电源。因此，非接触型IC卡需要竭力抑制电流消耗。在现在的IC卡中，由于非易失性存储器的读出、写入、擦除以及在上述密码运算用的协处理器中消耗的电流大，在非接触中的供电方面存在问题。
(非接触IC卡在通信方面存在的问题)
接近型非接触型IC卡的通信方式例如是用ISO14443型B规格(ASK10％)进行规格化的、低深度调制方式。这里，所谓低深度调制是指，将从在通信中使用的信号的最大振幅Amax和最小振幅Amin以下述式(1)定义的比率称为调制率，将10％那样低的调制率的通信称为低深度调制。
调制率＝(Amax-Amin)/(Amax+Amin)        (1)
在低深度调制中，很微小的电压变动对通信品质产生影响。因此，在通信中，必须抑制消耗电流，迄今在通信中进行运算用协处理器的工作、非易失性存储器的写入、擦除、读出等工作是困难的。
(帧等待时间设定方面存在的问题)
在非接触型IC卡与读写装置间的通信中，初始响应通过ISO14443-3进行规格化。该非接触型IC卡的处理流程图示于图1。
另外，在初始响应后的非接触型IC卡与读写装置之间的通信中的协议通过ISO14443-4进行规格化。
当电源处于关断状态的非接触型IC卡从读写装置中接受能量时，电源上升，通过从读写装置向IC卡发送REQB指令，开始初始响应。REQB指令是非接触型IC卡的准备要求指令，在该指令内包含用途领域标识符(AFI)、属性信息参数(PARM)、循环冗余检验符(CRC)等信息。
接收了准备要求REQB指令的非接触型IC卡经过REQB指令中的用途领域标识符(AFI)的一致检测、从属性信息(PARM)判断非接触型IC卡的枚数的上限值(在实施例中，N＝1枚)，使ATQB响应返回到读写装置中。ATQB响应是对REQB指令的请求响应信号，包含伪固有标识符(PUPI)、应用信息(Application data)、协议信息(Protocolinformation)、循环冗余检验符(CRC)等信息。通过读写装置接收ATQB响应，读写装置得到上述信息。
非接触型IC卡返回ATQB响应，进而，当进行ATTRIB指令的接收和ATTRIB的响应时，初始响应结束，非接触型IC卡转移到激活状态。
然后，非接触型IC卡与读写装置按ISO14443-4规格化了的协议实施通信。
通常，读写装置与非接触型IC卡使用上述协议从读写装置向非接触型IC卡发送指令，非接触型IC卡执行与接收的指令相应的处理，将指令的执行结果发送到读写装置。当非接触型IC卡从读写装置接收S块的DESELECT指令时，非接触型IC卡转移到停止状态(HALT)。当非接触型IC卡处于停止状态时，仅仅能够接收来自读写装置的WUPB指令。通过WUPB指令，非接触型IC卡再次从初始响应工作中的AFI的一致检测进行工作。
在包含在对初始响应时的REQB指令的ATQB响应内的协议信息(Protocol information)中，作为非接触型IC卡通信中所需的参数，包含位传输速度、最大帧尺寸等，其中有用于读写装置设定帧等待时间的参数FWI。读写装置接收FWI后，进行下式(2)所示的计算，设定帧等待时间FWT。
FWT＝(256×16/fc)×2FWI           (2)
在上述式(2)中，fc是读写装置所发生的载波频率，在规格中为13.56MHz。在规格中，将0～14的值(与约302μs～约4949ms的FWT对应)分配给FWI。在FWI中采用哪个值，由非接触型IC卡侧决定，非接触型IC卡需要在与向读写装置发送的FWI对应的时间内，结束非接触型IC卡内的处理。当在该时间内没有结束IC卡内的处理的情况下，读写装置也可以作为超时错误处理。在ISO14443-4的协议通信应用中，在读写装置的帧等待时间内没有结束非接触型IC卡侧的处理的情况下，需要非接触型IC卡向读写装置进行延长帧等待时间的要求，以延长读写装置侧的超时错误判断时间。用于帧等待时间延长的读写装置与非接触型IC卡的通信指令用ISO14443-4的协议规格规定。现在，需要在非接触型IC卡内进行长时间处理的处理有用于进行协处理器运算所需的各种加密/解密的算术运算等。
在初始响应中，例如在将FWI设定在FWI＝14那样大的值的情况下，在读写装置侧，总是将超时错误判定的时间设定得很长。因此，在没有必要延长时间的其他的指令中，在非接触型IC卡内的处理和通信中发生异常，在读写装置不能正确地接收对来自读写装置的指令的非接触型IC卡的响应的情况下，存在读写装置对超时错误的异常判定要花必要以上的时间、性能降低的问题。在初始响应中的FWI设定希望设定为考虑了IC卡系统整体性能的尽可能小的值。
但是，考虑到IC卡系统的性能，例如当将FWI设定为FWI＝4那样小的值时，在一部分的协处理器运算中，往往需要超过了读写装置的帧等待时间的运算时间。
为了解决这种帧等待时间设定方面的问题，也考虑过在协处理器运算中利用时间中断功能，进行用于延长帧等待时间的读写装置与非接触型IC卡之间的通信的方法，在协处理器运算中进行帧等待时间延长要求(通信)的情况由于通信处理被加在原来运算处理上，在与功耗的增大相联系、非接触型IC卡的通信中，会造成通信距离缩短或者通信的稳定性降低等，使利用该方法提高效率变得困难。
另外，在协处理器运算中，处理时间随运算用协处理器所实施的运算种类及给予运算用协处理器的参数不同而不同。现在，即使在多个密码处理、或者一个密码处理内，也需要处理多个参数，难以事前将处理时间图表化，预测是否需要延长帧等待时间。因此，在现状的非接触型IC卡中，在实施所有的协处理器运算前，进行用于帧等待时间延长的通信，对读写装置进行帧等待时间的延长设定的处理。对读写装置的帧等待时间延长是暂时的处理，在非接触型IC卡的一次的指令处理结束(将对指令的响应发送到读写装置)后，读写装置的帧等待时间返回到初始值。
其次，图2表示与现有的帧等待时间的设定相关的实施例。根据图2所示的现有的实施例，读写装置与非接触型IC卡根据ISO14443-4协议，进行下述工作。此外，图2中的R/W表示读写装置，ICC表示非接触型IC卡。
(1)读写装置通过I块向非接触型IC卡发送指令。非接触型IC卡接收该指令，判定指令的类别。
(2)如果在(1)中接收的指令是伴随运算用协处理器工作的指令，则非接触型IC卡在协处理器运算开始前，向读写装置发送帧等待时间延长要求(S块的WTX要求)。
(3)读写装置按照S块的WTX要求，延长帧等待时间。读写装置向非接触型IC卡发送帧等待时间延长响应(S块的WTX响应)。
(4)非接触型IC卡进行指令的执行处理(协处理器运算处理)。
(5)当指令的执行处理结束时，非接触型IC卡通过I块向读写装置发送对向读写装置的指令的执行结果。
但是，上述现有例中的帧等待时间设定方式至少存在以下2个课题。即，第1，即使在不需要帧等待时间延长(处理时间短)的协处理器运算中，由于进行用于帧等待时间延长的通信，发生用于该发送接收的时间的浪费，使读写装置与非接触型IC卡的通信效率降低。第2，由于在协处理器运算处理前进行用于帧等待时间延长的通信，将该通信作为引发剂，对攻击者告知加密运算和解密运算的关键信息等的解析点，有可能成为安全性方面的问题。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于：主要解决在非接触型IC卡中存在的供电方面的问题、通信方面的问题以及帧等待时间设定方面的问题，提供能够以低功耗进行高效通信的IC卡及其控制方法。
用于达到上述目的的本发明的IC卡是在主运算处理装置以外内置了辅助运算用的协处理器的IC卡，其第1特征在于，配备：在经过比帧等待时间短的设定时间后，输出中断要求信号的间隔定时器；以及根据上述中断要求信号的输出，停止向上述协处理器供给工作时钟，根据来自外部装置的规定的响应输入，恢复上述工作时钟的供给，控制上述协处理器工作的协处理器控制装置。
根据上述第1特征的本发明的IC卡，在协处理器的运算处理超过比帧等待时间更短的设定时间的情况下，中断协处理器的运算处理，例如对读写装置等外部装置，能够通过发送变更通信条件的要求(例如，帧等待时间延长要求)，变更外部装置的通信条件，等待该变更确认响应输入的接收，恢复中断了的协处理器的运算处理。其结果是，能够避免由于协处理器的运算处理与外部装置间的通信同时进行引起的非接触型IC卡中的供电方面的问题及通信方面的问题，避免在协处理器的运算处理中，因对外部装置进行帧等待时间延长要求而发生没有准备的超时错误。另外，在协处理器的运算处理在经过上述设定时间之前结束的情况下，可节省对外部装置进行通信条件的变更要求的浪费，谋求提高通信效率及处理效率。另外，由于对外部装置通信条件的变更要求是在协处理器的运算处理开始后经过上述设定时间后进行的，可提高对将该通信作为引发剂的攻击者的安全性。
另外，理想的情况是，本发明的第2特征在于，配备：在上述第1特征的本发明的IC卡中，当接收来自上述外部装置的指令时，判定上述指令的内容，将比上述帧等待时间短的设定时间设定在上述间隔定时器中，启动上述间隔定时器的间隔定时器设定装置。这里，上述间隔定时器设定装置的处理最好是通过上述运算处理装置执行。根据该第2特征，由于能够根据来自外部装置的接收指令的内容来调整设定时间，能够谋求更有效地提高通信效率和处理效率。
更理想的情况是，本发明的第3特征在于，在上述任一特征的本发明的IC卡中，上述协处理器控制装置配备：用于控制停止及恢复向上述协处理器的工作时钟的供给的控制标记；根据上述控制标记的状态，控制向上述协处理器的工作时钟供给的停止及恢复的工作时钟控制装置；接受上述中断要求信号的输出，将上述控制标记的状态设定在工作停止状态，接受上述响应输入，将上述控制标记的状态设定在工作恢复状态的控制标记设定装置。这里，上述控制标记设定装置的处理最好通过上述运算处理装置执行。根据该第3特征，上述协处理器控制装置能够具体地得到实现，起到上述第1或者第2特征IC卡的作用效果。
更理想的情况是，本发明的第4特征在于，在上述第3特征的本发明的IC卡中，当上述运算处理装置停止向上述协处理器供给工作时钟时，向上述外部装置输出帧等待时间延长要求，当从上述外部装置接受该响应输入时，将上述控制标记的状态设定在工作恢复状态。这里，上述控制标记设定装置的处理通过上述运算处理装置执行。根据该第4特征，由于在上述协处理器的运算处理中断中，执行用于帧等待时间延长要求的与外部装置的通信，能够避免成为供电不足的情况，使帧等待时间延长成为可能，起到上述第1或者第2特征的IC卡的作用效果。
更理想的情况是，本发明的第5特征在于，在上述任一特征的本发明的IC卡中，配备存储通常处理用的程序的非易失性存储器和比上述非易失性存储器工作功耗低的第2存储器，至少在上述协处理器工作时，上述协处理器所处理的程序存储在上述第2存储器中。进而，在上述协处理器工作时，最好禁止对上述非易失性存储器进行存取。根据该第5特征，可谋求降低上述协处理器的运算处理时的功耗，特别是更有效地谋求解决非接触型IC卡中的供电方面的问题。
更理想的情况是，本发明的特征在于：在上述任一特征的本发明的IC卡中，在与上述外部装置的通信应用中，配备非接触接口及接触接口的至少某一方。也就是说，不管通信接口是非接触、接触中的某一方，能够起到上述各特征的IC卡的作用效果。
用于达到上述目的的本发明的IC卡的控制方法是在主运算处理装置以外，内置辅助运算用协处理器的IC卡的控制方法，其特征在于：进行中断许可的设定，使得在经过比帧等待时间短的设定时间后输出中断要求信号；在上述中断许可设定后，开始上述协处理器的运算处理；在上述协处理器的运算处理中，当输出上述中断要求信号时，分支到中断处理，在上述中断处理中，停止向上述协处理器的工作时钟供给，当接受来自外部装置的规定的响应输入时，恢复上述工作时钟的供给。
另外，在上述特征的本发明的IC卡控制方法中，最好是当接收来自上述外部装置的指令时，判定上述指令是否是上述协处理器的执行指令，在是上述协处理器的执行指令的情况下，进行上述中断许可的设定。进而，在上述中断处理中，最好是在停止向上述协处理器的工作时钟供给后，向上述外部装置输出帧等待时间延长要求，当从上述外部装置接受该响应输入时，恢复上述工作时钟的供给。
附图说明
图1是表示被ISO14443规定的非接触型IC卡或者组合型IC卡的非接触工作时的初始响应例的流程图。
图2是表示在现有的LC卡中在协处理器运算前进行帧等待时间延长处理的情况下的处理顺序的说明图。
图3是表示本发明的IC卡的硬件结构的一例的系统结构图。
图4是表示在本发明的LC卡中发生帧等待时间延长用中断、进行帧等待时间延长处理的情况下的处理顺序的说明图。
图5是表示在本发明的IC卡中不发生帧等待时间延长用中断、不进行帧等待时间延长处理的情况下的处理顺序的说明图。
图6是表示本发明的IC卡的控制处理顺序的一例的流程图。
图7是表示图6所示的流程图的初始化处理(步骤S2)的子程序的流程图。
图8是表示图6所示的流程图的协处理器运算处理(步骤S8)的子程序的流程图。
图9是表示图6所示的流程图的步骤S8内的中断处理的子程序的流程图。
图10是表示图9所示的流程图的S-WTX要求发送接收处理(步骤SInt3)的子程序的流程图。
图11是表示被ISO7816-3规定的接触型IC卡的接触工作时的初始响应例的流程图。
具体实施方式
现参照附图说明本发明的IC卡的一个实施例。
(第1实施例)
首先，参照图3的系统结构图说明本发明的IC卡的硬件结构。在本第1实施例中，假想是非接触型IC卡并进行说明。
本发明的非接触型IC卡17是内置了作为主运算处理装置的CPU5和CPU5以外的密码处理等辅助运算用的协处理器3的IC卡，配备：进行向协处理器3供给协处理器工作时钟的供给停止及供给恢复的工作时钟控制标记1；控制协处理器3的工作时钟的供给停止及供给恢复的工作时钟控制电路2；以及间隔定时器4。另外，还配备：用于发送/接收从作为外部装置的读写装置14发生的信号的天线15；连接在天线15上的RF电路13；连接在RF电路13上的通信接口9；以及连接在RF电路13上的工作时钟生成电路10。进而，为了存储用于通过CPU5的处理而执行对本结构的IC卡的控制的控制用程序，还配备闪速存储器等非易失性存储器12及静态RAM等RAM11。
RF电路13解调从读写装置14接收到的信号，将数据传送给通信接口9。另外，通过天线15将从通信接口9传送来的数据发送到读写装置14。进而，从读写装置14接收到的信号中抽出时钟，将时钟供给工作时钟生成电路10。
在工作时钟生成电路10中，为了使非接触型IC卡17内的各种电路工作，生成工作时钟16，将工作时钟16供给工作时钟控制电路2、CPU5、间隔定时器4、通信接口9等。
工作时钟控制标记1、协处理器3、间隔定时器4、CPU5、通信接口9、非易失性存储器12及RAM11用数据总线6相互连接构成，同时，从CPU5输出的控制信号组7被输入到工作时钟控制标记1、协处理器3、间隔定时器4、通信接口9、非易失性存储器12及RAM11中。该控制信号组7例如用地址信号、读出信号、写入信号等构成。另外，从间隔定时器4输出的中断要求信号8被输入到CPU5中。
CPU5使用数据总线6和控制信号组7，通过执行上述控制用程序，能够控制工作时钟控制标记1、协处理器3、间隔定时器4、通信接口9、非易失性存储器12及RAM11的工作。例如，CPU5能够通过数据总线6，用由任意的地址信号和写入信号构成的控制信号组7，对间隔定时器4写入任意的数据，使之进行任意的计数工作。通过CPU5，启动了的间隔定时器4经过所指定的设定时间后，能够向CPU5输出中断要求信号8，CPU5通过接收该中断要求信号8，进行中断处理，识别帧等待时间经过的情况。中断处理用的程序被存储在非易失性存储器12或者RAM11内，在该处理中，能够使用通信接口9，在与读写装置14之间执行用于帧等待时间延长的发送接收处理。
另外，能够用由任意的地址信号和写入信号构成的控制信号组7，通过数据总线6，对工作时钟控制标记1写入数据“0”或者数据“1”，也能够用由任意的地址信号和读出信号构成的控制信号组7，通过数据总线6读出工作时钟控制标记1的内容。
另外，CPU5能够用由任意的地址信号和写入信号构成的控制信号组7，通过数据总线6，对协处理器3进行任意数据的写入，进行任意的运算。协处理器3仅仅在从工作时钟生成电路10供给工作时钟16时才能够工作，当不从工作时钟生成电路10供给工作时钟时，停止运算处理。
控制协处理器3的工作时钟的停止及恢复的工作时钟控制电路2输入在工作时钟生成电路10中所生成的工作时钟16和工作时钟控制标记1的状态。工作时钟控制电路2例如用“或”电路构成，控制是否对协处理器3供给工作时钟。在这种情况下，在工作时钟控制标记1的内容为数据“0”的情况下，工作时钟控制电路2对协处理器3供给从工作时钟生成电路10所供给的工作时钟16。在工作时钟控制电路1的内容为数据“1”的情况下，工作时钟控制电路2不对协处理器3供给从工作时钟生成电路10所供给的工作时钟16。
在上述硬件结构中，通过用工作时钟控制标记1、工作时钟控制电路2及CPU5对工作时钟控制标记1设定数据“0”或者“1”的方法，提供根据来自间隔定时器4的中断要求信号8的输出，停止向协处理器3的工作时钟的供给，根据来自外部装置的规定的响应输入，恢复工作时钟的供给，控制协处理器的工作的协处理器控制方法。
根据上述硬件结构，CPU5通过控制工作时钟控制标记1，能够控制协处理器3的工作的中断、恢复。
接着，利用上述硬件结构，参照图3、图4及图5，说明非接触型IC卡17与读写装置14之间的帧等待时间延长的一系列控制顺序。此外，非接触型IC卡17与读写装置14之间的通信协议遵照ISO14443-3及ISO14443-4。
上述帧等待时间延长的控制方法作为CPU5所执行的控制用程序，被存储在非易失性存储器12中。上述控制顺序由CPU5利用上述外围硬件用软件进行处理。
图4是在非接触型IC卡17的指令执行中(协处理器3的运算处理执行中)，由于作为帧等待时间延长用定时器而利用的间隔定时器4溢出，发生S-WTX要求发送接收情况的工作实例。现实施以下(1)～(9)的处理。
图5是在非接触型IC卡17的指令执行中(协处理器3的运算处理执行中)，作为帧等待时间延长用定时器而利用的间隔定时器4不溢出，不发生S-WTX要求发送接收情况的工作实例。在这种情况下，实施以下(1)～(3)及(9)的处理。
在本实施例中，被构成为使得协处理器3的工作和读写装置14与非接触型IC卡17的通信不同时进行。
处理(1)：读写装置14通过I块向IC卡发送任意的指令。在非接触型IC卡17中内置的CPU5接收该指令，判定指令的内容。而且，在间隔定时器4中设定帧等待时间经过前发生定时器中断的计数值后，允许定时器中断，启动帧等待时间延长用的间隔定时器4。
处理(2)：CPU5进行指令的执行处理(协处理器运算处理)。
处理(3)：CPU5监视协处理器3的运算处理结束，如果检测出运算处理结束，执行下述的处理(9)。
处理(4)：在上述处理(3)中，在检测出运算处理结束之前，帧等待时间延长用的间隔定时器4溢出的情况下，通过发生中断要求信号8，向非接触型IC卡17的中断启动程序分支，执行处理(5)～(8)。
处理(5)：CPU5将数据“1”设置在工作时钟控制标记1上，通过工作时钟控制电路2停止向协处理器3供给工作时钟16。据此，协处理器3的工作成为暂时停止(Suspend)状态。
处理(6)：CPU5调用S-WTX要求发送接收处理。在该处理中，CPU5向读写装置14发送帧等待时间延长要求(S-WTX要求)。此外，S-WTX要求是根据S块(ISO14443-4协议的管理块)的指令的帧等待时间延长要求。
处理(7)：读写装置14根据S-WTX要求，使超时时间延长。读写装置14将帧等待时间延长响应(S-WTX响应)发送到非接触型IC卡17。此外，S-WTX响应是根据对S-WTX要求的S块指令的读写装置14的响应。
处理(8)：CPU5将数据“0”设置到工作时钟控制标记1上，通过工作时钟控制电路2恢复向协处理器3供给工作时钟16。据此，协处理器3的工作成为恢复(Resume)状态。非接触型IC卡17进行中断返回，返回到处理(3)。
处理(9)：当指令的执行处理结束时，CPU5通过I块(ISO14443-4协议的信息块)将指令执行结果发送到读写装置14。
通过上述控制顺序，在协处理器3的运算处理执行中，仅仅在通过间隔定时器4发生中断要求信号8时，启动通过CPU5的中断处理，暂时停止协处理器3的工作(运算处理)，由于能够在延长了帧等待时间的基础上对读写装置14恢复协处理器3的工作，能够不将帧等待时间的发送接收作为引发剂对攻击者告知解析点而付诸实施，在安全性方面有利。另外，在通过间隔定时器4发生中断要求前，协处理器3的运算结束的情况下，由于能够不发生用于帧等待时间延长的通信，结束指令处理，从而能够改善通信的效率。
(第2实施例)
在上述第1实施例中，表示了协处理器3在工作中，构成为读写装置14与非接触型IC卡17的通信不同时进行的实例。这里，协处理器3所处理的程序例示了存储在非易失性存储器12内的情况。但是，协处理器3的工作与其执行存储在非易失性存储器12内的程序，不如在RAM11等功率消耗较少的存储器上执行，中断发生时的处理直到协处理器3的工作暂时停止为止，也在RAM11上执行，禁止向非易失性存储器12的存取，反倒更能降低在协处理器3的工作时的功耗。
另外，在帧等待时间延长时所发生的读写装置14与非接触型IC卡17的通信处理程序同样也是配置在RAM11上的一方能够谋求降低功耗。
以下，参照图3的硬件结构图及图6～图10的流程图，说明在RAM11上执行协处理器处理程序及在帧等待时间延长时所发生的读写装置14与非接触型IC之间的通信处理程序，在协处理器处理程序执行中禁止向非易失性存储器12存取的第2实施例。此外，假想非接触型IC卡17的硬件结构与第1实施例相同。另外，非接触型IC卡17的控制方法作为CPU5所执行的控制用程序存储在非易失性存储器12中。
首先，如图6所示，当从读写装置14通过电波开始向非接触型IC卡供给电力时，非接触型IC卡17开始工作(步骤S1)。
接着，非接触型IC卡17执行初始化处理(步骤S2)。步骤S2的初始化处理例如如图7所示，作为初始化处理的子程序构成，在该处理中，将数据发送/接收处理(步骤S21)、中断处理(步骤S22)、协处理器运算处理(步骤S23)的各程序从非易失性存储器12传送到RAM11。
接着，在步骤S3中，在非接触型IC卡17与读写装置14之间进行图1所示的初始响应工作，在ISO14443-4协议中，非接触型IC卡17成为能够通信的状态(激活状态)。
在步骤S4中，非接触型IC卡17分支到在步骤S2中传送到RAM11上的数据接收处理，等待从读写装置14发送来的指令(I块指令)。
当在步骤S4中，非接触型IC卡17接收了来自读写装置14的指令(I块指令)时，转移到步骤S5，判定指令是否是包含协处理器3的执行的指令。当判定为接收的指令是包含协处理器3的执行的指令时，转移到步骤S6，在间隔定时器4中设定在帧等待时间经过前发生定时器中断的计数值后，允许定时器中断，启动间隔定时器4。当判定为接收指令是不包含协处理器的执行的指令的情况下，转移到步骤S7，执行其他的处理。
在步骤S6中，间隔定时器4启动后，非接触型IC卡17分支到在步骤S2中存储在RAM11上的协处理器运算处理(步骤S8)。
当分支到步骤S8时，如图8所示，非接触型IC卡17从RAM11内开始进行协处理器运算(步骤S81)，在步骤S82中等待协处理器3的运算处理结束。如果在步骤S82中间隔定时器4溢出时，发生中断要求信号8，启动中断处理。当中断处理启动时，非接触型IC卡分支到在步骤S2中存储到RAM11上的步骤S8内的中断处理。在步骤S82中间隔定时器4不是溢出，协处理器3的运算处理结束的情况下，非接触型IC卡17结束步骤S8的协处理器运算处理。
如图9所示，步骤S8内的中断处理在步骤SInt1中非接触型IC卡17停止间隔定时器4的工作。接着，在步骤SInt2中，将数据“1”设置在工作时钟控制标记1上，通过工作时钟控制电路2停止向协处理器3供给工作时钟16。据此，协处理器3的工作成为暂时停止(Suspend)状态。接着，如图10所示，在步骤SInt3中，为了对读写装置14延长帧等待时间，非接触型IC卡17在步骤SInt31中向读写装置14发送S-WTX要求。而且，在步骤SInt32中等待从读写装置14发送S-WTX响应。这时，读写装置14延长帧等待的超时时间。当非接触型IC卡17从读写装置接收S-WYX响应时，转移到步骤SInt4。
如图9所示，在步骤SInt4中，非接触型IC卡17将数据“0”设置在工作时钟控制标记1上，通过工作时钟控制电路2恢复向协处理器3供给工作时钟16。据此，协处理器3的工作成为恢复(Resume)状态。接着，在步骤SInt5中，恢复间隔定时器4的工作，结束中断处理。
中断处理结束后，非接触型IC卡17再次返回到步骤S82(参照图8)，等待协处理器3的运算处理的结束。当协处理器运算结束时，步骤S8的运算处理结束，在步骤S9中，非接触型IC卡17禁止停止间隔定时器4的工作和定时器中断。
当包含协处理器3的运算处理的指令的处理全部结束时，在步骤S10中，非接触型IC卡17通过I块将指令执行结果发送到读写装置14。在步骤S10中，这分支到在步骤S2中传送到RAM11上的数据发送处理上，并被执行。
通过上述控制顺序，不同时执行协处理器3的工作和读写装置14与非接触型IC卡17的通信，在RAM11上执行协处理器处理程序，执行禁止向非易失性存储器12存取的非接触型IC卡的控制。
(其他实施例)
在上述各实施例中，就配备了非接触接口的非接触型IC卡的情况进行了说明，本发明的控制顺序及其装置也能够应用于配备了接触接口的接触型IC卡。
在这种情况下，IC卡用图6所示的流程图的步骤S3的初始响应程序，按照图11所示的接触型IC卡的初始响应处理而工作。从电源关断状态(步骤S100)通过读写装置的IC卡激活工作，接触型IC卡进行电源接通、时钟供给、复位(步骤S101)。接着，接触型IC卡向读写装置发送复位响应(步骤S102)。然后，进行用带外部端子的IC卡的电信号及传输协议规格ISO7816-3所规定的，例如用T＝1协议进行读写装置与接触型IC卡的通信(步骤S103)。
在图6所示的流程图中，步骤S3以下的工作与配备了非接触接口的非接触型IC卡相同。
虽然已通过优选实施例对本发明进行了描述，但显然可知，在不背离本发明的宗旨与范围的情况下，可以由专业技术人员作各种修改和变更。因此，本发明仅仅用所附权利要求来量度。

Claims (12)

1.一种IC卡，它是在主运算处理装置以外内置辅助运算用协处理器的IC卡，其特征在于：
配备：
在经过比帧等待时间短的设定时间后，输出中断要求信号的间隔定时器；以及
根据上述中断要求信号的输出，停止向上述协处理器供给工作时钟，根据来自外部装置的规定的响应输入恢复上述工作时钟的供给，控制上述协处理器的工作的协处理器控制装置。
2.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于：
配备当接收来自上述外部装置的指令时，判定上述指令的内容，将比上述帧等待时间短的设定时间设定在上述间隔定时器中，启动上述间隔定时器的间隔定时器设定装置。
3.如权利要求2所述的IC卡，其特征在于：
上述间隔定时器设定装置的处理通过上述运算处理装置执行。
4.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于：
上述协处理器控制装置配备：
用于控制停止及恢复向上述协处理器供给工作时钟的控制标记；
根据上述控制标记的状态，控制停止及恢复向上述协处理器供给工作时钟的工作时钟控制装置；以及
接收上述中断要求信号的输出，将上述控制标记的状态设定在工作停止状态，接受上述响应输入，将上述控制标记的状态设定在工作恢复状态的控制标记设定装置。
5.如权利要求4所述的IC卡，其特征在于：
上述控制标记设定装置的处理通过上述运算处理装置执行。
6.如权利要求5所述的IC卡，其特征在于：
当停止向上述协处理器供给工作时钟时，上述运算处理装置向上述外部装置输出帧等待时间延长要求，当从上述外部装置接受该响应输入时，将上述控制标记的状态设定在工作恢复状态。
7.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于：
配备存储通常处理用的程序的非易失性存储器和比上述非易失性存储器工作功耗更低的第2存储器，
至少在上述协处理器工作时，上述协处理器所处理的程序存储在上述第2存储器中。
8.如权利要求7所述的IC卡，其特征在于：
在上述协处理器工作时，禁止对上述非易失性存储器进行存取。
9.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于：
在与上述外部装置的通信应用中，配备非接触接口及接触接口的至少某一方。
10.一种IC卡的控制方法，上述IC卡在主运算处理装置以外内置辅助运算用协处理器，其特征在于：
上述控制方法包含下述事项：
进行中断许可的设定，使得在经过比帧等待时间短的设定时间后，输出中断要求信号；
在上述中断许可的设定后，开始上述协处理器的运算处理；
在上述协处理器的运算处理中，当输出上述中断要求信号时，分支到中断处理；以及
在上述中断处理中，停止向上述协处理器供给工作时钟，当接受来自外部装置的规定的响应输入时，恢复上述工作时钟的供给。
11.如权利要求10所述的IC卡控制方法，其特征在于：
当接收来自上述外部装置的指令时，判定上述指令是否是上述协处理器的执行指令，在是上述协处理器的执行指令的情况下，进行上述中断许可的设定。
12.如权利要求10所述的IC卡控制方法，其特征在于：
包含下述事项：
在上述中断处理中，在停止向上述协处理器供给工作时钟后，向上述外部装置输出帧等待时间延长要求，当从上述外部装置接受该响应输入时，恢复上述工作时钟的供给。
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