CN1751355A - 多芯片卡 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能卡类型的便携装置(1)，其包括用于内部处理和数据存储的主电路(3，8，9，10)。主电路包括几个集成电路(3，10)。便携装置包括电源电压电路(7)，用于将第一电源电压(3到5V)施加于主电路的集成电路(3)中的一个，并且用于将第二、不同的电源电压(1.2到1.8V)施加于主电路的另一个集成电路(10)。

Description

多芯片卡
技术领域
本发明涉及一种通常被称为智能卡或集成电路(IC)卡的智能便携装置。
背景技术
智能卡通常包括单片集成电路，单片集成电路或者是存储器或者是微控制器。通常将其集成电路是存储器的智能卡称为存储器卡，而通常将其集成电路是微控制器的智能卡称为微处理器卡。
微控制器通常包括下面元件：
-中央处理器单元(CPU)；
-易失存储器(RAM)；
-一个或多个非易失存储器(ROM，EEPROM或闪速存储器)；
-通信接口，用于与除卡以外的诸如移动电话的设备进行通信。
ISO 7816和GSM 11.11标准分别涉及ID-0格式和ID-000格式的智能卡。
WO 2002084587公开的国际专利申请描述了一种包括各种集成电路的智能卡。通信总线将各个集成电路彼此耦合。集成电路从单一电源总线接收电源电压。从而将单一电源电压施加于每个集成电路。
美国专利5,490,117公开了一种IC卡，其包括具有3.3V操作电压的集成电路。可以将该IC卡使用在标称3.3V的现代主机系统或标称5V的传统主机系统中。该集成电路卡包括：模拟开关、外部接口电路、内部接口电路、和高电压检测电路。如果主机系统的电压小于或等于4V的上限电压，则将不经改变的电源电压通过模拟开关施加于ROM。在另一方面，如果电源电压大于这个4V的上限电压，则将模拟开关关断从而不将电源电压施加于ROM。这样防止损坏ROM。如果还提供电压调节电路，则即使当主机系统的电源电压大于4V的上限电压时，还可以将被限制在3.3V的电源电压提供给ROM。
发明内容
根据本发明的一个方面，智能卡类型的便携装置包括用于内部处理和数据存储的主电路。主电路包括几个集成电路。便携装置包括电源电压电路，其用于将第一电源电压施加于主电路的集成电路中的一个，并且用于将第二、不同的电源电压施加于主电路的另一个集成电路。
本发明考虑了下面几个方面。集成电路所期望的电源电压通常依赖于已经被用于制造集成电路的技术。通常从栅极宽度(gate width)的角度对集成电路制造技术进行定性。在包括各种集成电路的智能卡内的单电源电压的使用需要以相同的技术，例如0.35μm，即栅极宽度为0.35μm，来制造集成电路。例如，假设智能卡包括两个集成电路：微控制器或闪速存储器。假设已经用0.35μm技术来制造微控制器。在这种情况下，应该最好也已经用0.35μm技术来制造闪速存储器。反之亦然。假设智能卡设计者想要根据现有技术在单个智能卡内将不同的功能划分给不同的集成电路，则设计者会使用已经以类似或相同的技术制造的集成电路。
通常用相对窄的栅极宽度来制造构成存储器的集成电路。相对窄的栅极宽度意味者相对低的电源电压。相反地，智能卡的微控制器需要相对宽的栅极宽度。相对宽的栅极宽度意味者相对高的电源电压。例如，在2003年，使用0.13μm栅极宽度技术来制造具有64MB或更多存储容量的闪速存储器。那些闪速存储器典型地以1.8V的电源电压进行操作。相反地，在2003年，典型地使用0.35μm技术来制造智能卡的微控制器。那些微控制器需要3V电源电压。
根据本发明的智能卡包括用于内部处理和数据存储的几个集成电路。智能卡包括电源电压电路，用于将第一电源电压施加于这些集成电路中的一个并且用于将第二、不同的电源电压施加于这些集成电路的另一个。
因此，本发明允许在单个智能卡中使用以不同技术制造的集成电路。与使用以不同技术制造的集成电路的可能性关联的好处通常超过电源电压电路成本。例如，对于智能卡的给定价格，本发明允许带有相对大容量的存储器的智能卡。因此，对于给定价格，本发明允许更强的功能。
下面将参考附图来详细说明本发明的这些和其他方面。
附图说明
图1示出了根据本发明的智能卡的例子的示意图。
具体实施方式
图1示出了以GSM 11.11标准的ID 000格式的智能卡1。该智能卡包括一组接触点2和两个不同的集成电路：微控制器3和附加的存储器10，其例如可以是闪速存储器。智能卡1还包括内部通信总线8和内部电源通路9。通信总线包括在微控制器3内的接口和在附加存储器10内的另一个接口。微控制器3包括中央处理单元(CPU)4、RAM类型的易失存储器5、EEPROM、ROM或FLASH类型的非易失存储器6。微控制器3还包括电压调节器7。电压调节器7是可编程的。
微控制器3经由一组接触点2中的接触点VCC从智能卡外接收电源电压。例如从已经将智能卡1插入其中的移动电话提供电源电压。被施加于接触点VCC再被施加于微控制器3的电源电压典型在3到5V之间的范围内。下文将这个电压称为主电源电压。电压调节器7接收主电源电压并且根据其产生副源电压。副电源电压最好在1.2和1.8V之间的范围内。附加存储器10经由内部电源通路9接收副电源电压。将附加存储器10耦合到微控制器3的内部通信总线8也接收副电源电压。更具体地说，在微控制器3内的内部通信总线8的接口接收副电源电压。因此，经由通信总线8而传送的信号具有与附加存储器10兼容的电压电平。
当不使用附加的存储器10时，电压调节器7可以中断附加存储器10的供电。这可能是例如当附加存储器10在休眠模式时的情况。中断供电使得智能卡的电能消耗降低。电压调节器7是可控的。例如，副电压可以依赖于在微控制器3中出现的命令值。可以在智能卡1的个性化阶段期间已经将这个命令值编程到易失存储器RAM或非易失存储器ROM/EEPROM之中。因此，能够以非常多的不同的技术之一来制造附加存储器10。将副电源电压进行控制以具有与被使用的特定类型的附加存储器10兼容的值。这样，在单个智能卡内，可以将微控制器3与非常多不同类型的附加存储器或其他类型的集成电路进行组合。
应该注意附加存储器10不具有到智能卡1外部的任何直接连接。所有与外部的连接都经由微控制器3而产生。此外，附加存储器10不需要保护附加存储器10不受静电放电影响的特殊功能。
上面的描述说明了下面特征。智能卡类型的便携装置(1)包括用于内部处理和数据存储的主电路(3，8，9，10)。主电路包括几个集成电路(3，10)。便携装置包括电源电压电路(7)，用于将第一电源电压(3到5V)施加于主电路的集成电路(3)中的一个，并且用于将第二、不同的电源电压(1.2到1.8V)施加于主电路的另一个集成电路(10)。
上文参照图1的描述说明了本发明而不是限制本发明。在所附权利要求的范围内明显存在许多替代方案。在图1中示出的智能卡1只是一个例子。在另一个实施例中，根据本发明的智能卡可以包括构成协处理器的集成电路。例如可以将协处理器进行安排以影响加密计算。很明显根据本发明的智能卡可以包括三个或更多的集成电路。例如，根据本发明的智能卡可包括微控制器、一个或多个附加存储器和一个或多个协处理器。
在智能卡中，存在非常多的方式将第一电源电压提供给集成电路并且将第二电源电压提供给另一个集成电路。例如，智能卡可以包括电源电路，其经由接触点VCC从外部接收电源电压，并且作为响应，其产生各种内部电源电压。可以将这些内部电源电压之一施加于例如微控制器，而将另一个内部电源电压施加于例如存储器。在这样的实施例中，与图1中的所示的实施例相反，不将从外部接收来的电源电压直接地施加于微控制器。
根据本发明的智能卡可以包括需要不同电源电压的集成电路。例如，可包括核心电路和接口电路的集成电路，例如IO缓存器。这两种电路可能需要不同的电源电压。在这样的实施例中，智能卡可以包括电压调节器，其经由与图1所示的智能卡中的内部电源通路9类似的电源电压总线来提供不同的电源电压。
根据所附的权利要求，应该注意包括的单词并不排除在权利要求中列出的其他元件或标记的存在。在元件或任何步骤之前的单词并不排除几个这些元件或步骤的存在。

Claims (10)

1、一种包括用于内部处理和数据存储的主电路的智能卡类型的便携装置，其特征在于所述主电路包括几个集成电路，并且在于所述便携装置包括用于将第一电源电压提供给主电路的集成电路之一并且将第二、不同的电源电压提供给主电路的另一个集成电路的电源电压电路。
2、根据权利要求1所述的便携装置，其特征在于所述电源电压电路包括被安排来接收第一电源电压并且根据第一电源电压产生第二电源电压的电压改变器。
3、根据权利要求2所述的便携装置，其特征在于所述电压改变器是可控的，从而控制第二电源电压。
4、根据权利要求2所述的便携装置，其特征在于所述电压改变器被安排来中断第二电源电压。
5、根据权利要求2所述的便携装置，其特征在于所述电压改变器被包括在所述集成电路中的一个之内。
6、根据权利要求5所述的便携装置，其特征在于其中包括了所述电压改变器的所述集成电路构成微控制器。
7、根据权利要求3和6所述的便携装置，其特征在于所述微控制器被安排来控制第二电源电压。
8、根据权利要求4和6所述的便携装置，其特征在于所述微控制器被安排来中断第二电源电压。
9、根据权利要求6所述的便携装置，其特征在于所述集成电路之一构成存储器，该存储器被经由被安排来将第二电源电压施加于该存储器的内部电源通路而耦合到微控制器。
10、根据权利要求9所述的便携装置，其特征在于所述微控制器包括用于与存储器通信的接口和用于将第二电源电压提供给接口的集成电源电压通路。
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