JP2006024208A - モード検出を含むマルチモード集積回路装置及びそれの動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モード検出を含むマルチモード集積回路装置およびそれの動作方法を提供する。
【解決手段】集積回路基板上のマルチモード集積回路装置はモード選択信号に応答してＩＳＯ標準ＩＳＯ７８１６に適する第１モードとＩＳＯ７８１６と異なる第２モードで動作するコントローラを含む。第１複数の入／出力パッドは第１モード内の動作と関連あり、第２複数の入／出力パッドは第２モード内の動作と関連ある。モード検出回路は第２複数の入/出力パッドのうちの少なくとも一つと連結され、第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと外部装置の連結を検出して第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと外部装置が連結されることに応答して第２モードを選択するためにモード選択信号を活性化する。
【選択図】図４

Description

本発明は集積回路装置に係わり、より具体的にはマルチモード集積回路装置及びそれの動作方法に関する。

スマートカードＳＣは内蔵型集積回路（ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｉｎｔｅｇＲａｔｅｄ ｃｉＲｃｕｉｔ）を具備したプラスチックカードである。集積回路は例えば、メモリを具備したロジック回路またはカスタム（ｃｕｓｔｏｍ）集積回路ブロックと連結されたメモリ及びソフトウェアを有するマイクロコントローラである。スマートカードの集積回路はリードフレーム（ｌｅａｄ ｆｒａｍｅ）に付着し、集積回路の連結パスをリードフレームコンタクトに連結するためにワイヤポンディング（ｗｉＲｅ−ｂｏｎｄｉｎｇ）技術が使用される。化学機械的ストレスなどから集積回路保護のためにポティング（ｐｏｔｔｉｎｇ）及び他の強化（ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ）方法が使用されることができる。コンタクトパッドはスマートカードの一側に位置し、特定の個数に限定される。コンタクトパッドは直列プロトコルを使用してスマートカードリーダとのトランザクションを実行するために利用される。

ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｎｔａｄａｒｄｓ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）によってスマートカードの多様な標準が制定された。ＩＳＯ７８１６標準は会計（ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）、暗号（ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ）、個人認証（ｐｅｒｓｏｎａｌ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）及びＪＡＶＡ（登録商標）スクリプト（ｓｃｒｉｐｔｓ）実行などのような多様なアプリケーションでスマートカードの広範囲な使用が可能である。スマートカード動作のためのＩＳＯ７８１６標準内ＩＳＯドキュメントＩＳＯ７８１６−１ 物理的特性（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）、ＩＳＯ７８１６−２プロトコル（ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ）、ＩＳＯ７８１６−３電気的信号及び伝送プロトコル（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｉｇｎａｌｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ）およびＩＳＯ７８１６−１０同期式カードリセットに対する電気的信号及び応答（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｉｇｎａｌｓ ａｎｄ ａｎｓｗｅｒ ｔｏ ｒｅｓｅｔ ｆｏｒ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｃａｒｄｓ）などが含まれる。

スマートカードはセルラ電話機、クレジットカード及びＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）カードなどの多様なアプリケーションに認証及び／または保安のために使用される。例えば、スマートカードは公衆電話用前払いカードと連結された証明用スマートカード、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｓａｌｅ）を端末機バンクカード及びＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅｓ）、セットップボックス内のＴＶ供給者支払い用、およびＳＩＭ（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）及びＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）端末機内の無線通信事業者用として使用される。

スマートカードはスマートカードリーダを通じてホストとの通信を実行する。スマートカードと通信するパーソナルコンピュータシステム１００の一例が図１に示されている。パーソナルコンピュータシステム１００はプロセッサまたはホストユニット１１０、ディスプレー１２０、およびキーボード１３０を含む。また図１のステム１００はマウス１４０及びスマートカードリーダ１５０を含む。ディスプレー１２０、キーボード１３０、マウス１４０及びスマートカードリーダ１５０はケーブルまたは無線リンクでホストユニット１１０と連結される。スマートカードリーダ１５０は第１プロトコルでスマートカード１６０と通信し、第２プロトコルを利用してホストユニット１１０と通信する。第１プロトコルは上述のＩＳＯ標準によるＩＳＯ７８１６プロトコルである。スマートカードリーダ１５０は直列ポート、並列ポートまたは第２別個のプロトコルを使用してホストユニット１１０と連結される。スマートカード１６０はパーソナルコンピュータシステム１００を利用した保安処理連結によって読み出される。

カードリーダ１５０はＩＳＯ７８１６プロトコルを使用してスマートカード１６０との通信が可能であり、ＲＳ２３２Ｃプロトコルのような直列プロトコルを利用してホストの直列ポートを通じてホストユニット１１０と通信する。スマートカードリーダ１５０とホストユニット１１０との間のＲＳ２３２Ｃプロトコルなどのような直列リンクのために、多様な通信速度（例えば、９６００ｂｐｓまたは９６００ｂｐｓの２〜４倍）が支援される。スマートカード１６０とホストユニット１１０間の全体データ伝送速度は直列ポートのデータ伝送の低い速度（一般的に１Ｍｂｐｓ以下）によって制限される。したがって、リーダ１５０はスマートカード１６０からデータを読み出し、パーソナルコンピュータシステム１００のホストユニット１１０にデータを伝送するためにデータをバッファリングすることが必要である。

図２はスマートカード情報を読み出すことができる他の種類のパーソナルコンピュータシステム２００を示す。パーソナルコンピュータシステム２００は直列ＲＳ２３２Ｃポートだけではなく、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）プロトコル及び／またはＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４プロトコルポートを通じた通信を支援する。スマートカード装置１６０’はドングル（ｄｏｎｇｌｅ）２５０を通じてＵＳＢ及び／またはＩＥＥＥ１３９４プロトコルを利用してホストと通信する。ドングル２５０はプラグ２５１を有するコネクタソケットより小さく、ケーブルまたは無線でホストユニット１１０のＵＳＢまたはＩＥＥＥポートと連結されることができる。ＵＳＢまたはＩＥＥＥ１３９４通信に適する多様なコネクタ２５１を有する多様なドングル２５０が使用されることができる。ホストユニット２１０はユーザーの入／出力通信のためのディスプレー２２０、キーボード２３０及びマウス２４０とさらに連結される。

図２は上部面にコネクタ（コンタクトパッド）２６１を含むスマートカード１６０’を示し、図１に示したスマートカード１６０は上部面にコネクタ１６１を含む。コネクタ１６１、２６１はスマートカード１６０、１６０’及び各々に対応するスマートカードリーダ１５０またはドングル２５０の間の入／出力通信をイネーブルするために使用される。

スマートカード１６０がＩＳＯ標準スマートカードリーダ１５０で読み出されるように構成され、一方、スマートカード１６０’はＵＳＢインターフェース２５１に適するドングル２５０が構成されるとき、ＵＳＢプロトコルと通信することができる構成を有し、他の種類のスマートカードはＩＥＥＥ１３９４コネクタ２５１を有するＩＥＥＥ１３９４ ドングルによって読み出されるという点において、スマートカード１６０はスマートカード１６０’と異なるということがよく理解されるであろう。すなわち、スマートカード１６０はドングル２５０によって読み出されず、スマートカード１６０’はスマートカードリーダ１５０によって読み出されない。

パーソナルコンピュータシステム２００でのＵＳＢまたはＩＥＥＥ１３９４インターフェースの使用はスマートカード１６０’からのデータ伝送率を高める。例えば、一般的にＵＳＢインターフェースは１２Ｍｂｐｓまたはその以上のデータ通信率を支援し、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースは約４００Ｍｂｐｓのデータ通信率を支援する。したがって、バッファリングまたはドングル２５０内のバッファなどを使用せず、スマートカード１６０’からホストユニット２１０に直接データ伝送が可能であり、ドングル２５０が簡単になる。さらに、スマートカード１６０’がドングル２５０に挿入されるとき、パーソナルコンピュータ２００を中断させることなしに、ホットプラグ及びプレーが可能である。

ＵＳＢインターフェースは二つの電源電圧ＶＤＤ、ＶＳＳ及びデータＤ＋、Ｄ−を伝送するための４個の線を使用する。ＵＳＢ標準はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）によって定義され、ＵＳＢ規定を開発した会社らのグループによって設立された非営利企業であるＵＳＢ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｒｓ Ｆｏｒｍ Ｉｎｃ．，によって制定及び管理される。
大韓民国特公開許２０００−３８２２６号公報

本発明の目的はホストとＩＳＯ７８１６プロトコルだけではなく、ＵＳＢプロトコルに従う通信を実行することができるマルチモード集積回路装置を提供することにある。

本発明の他の目的はスマートカードがＩＳＯ７８１６プロトコルまたはＵＳＢプロトコルのうちのいずれにホストと通信するかを選択することができるマルチモード集積回路装置の動作方法を提供することにある。

上述のような本発明の特徴によれば、集積回路基板上のマルチモード集積回路装置は、モード選択信号に応答してＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）規約ＩＳＯ７８１６に従う第１モード及びＩＳＯ７８１６と異なる第２モードで動作するように構成されるコントローラと、前記第１モード内の動作と関連ある第１複数の入／出力パッドと、前記第２モード内の動作と関連ある第２複数の入／出力パッド、及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと連結され、外部装置と前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つとの連結を感知し、そして前記外部装置と前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つとの連結の感知に応答して前記第２モードを選択するためにモード選択信号を活性化するモード検出回路を含む。前記第２モードはＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４プロトコルモードまたはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）プロトコルモードを含む。

望ましい実施形態において、前記コントローラはモード検出サンプル信号を発生し、前記モード検出回路は、前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと外部装置の連結感知に応答して前記モード検出サンプル信号によって定義された間隔で複数の連続的回数だけ前記モード選択信号を活性化する。

望ましい実施形態において、前記モード検出回路は前記複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つに連結される外部装置の電気的特性を検出する。前記モード検出回路は第１所定レベルと第２所定レベルとの間の検出レベルを有する電気的特性に応答して前記モード選択信号を活性化する。前記電気的特性は抵抗成分を含む。

望ましい実施形態において、前記モード検出回路は前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと外部装置の連結検出のための活性モード及び電源節約モードを含む。前記電源節約モードで、前記モード検出回路は前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つから分離する。前記コントローラは、前記第２モードで前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つから前記モード検出回路を分離する。前記モード検出回路は、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結される基準電流発生回路、そして前記基準電流発生回路及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結され、前記基準電流発生回路からの検出出力信号及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つ上の信号に応答して前記モード選択信号を活性化する連結検出回路を含む。

望ましい実施形態において、前記集積回路装置は、基準電流発生回路及び前記連結検出回路に基準電圧を出力する基準電圧発生回路をさらに含み、前記連結検出回路は、前記基準電圧及び前記基準電流発生回路からの前記出力信号、そして前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つ上の信号に応答して前記モード選択信号を活性化する。

この実施形態において、前記コントローラは第２モードの間スイッチング信号を発生し、前記モード検出回路は前記スイッチング信号に応答して前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つから前記モード検出回路を分離するスイッチング回路を含む。

この実施形態において、前記基準電流発生回路は、電流ミラー特性を有する第１及び第２電流ソーストランジスタと、前記第２電流ソーストランジスタは前記連結検出回路の前記第１入力及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結された出力を有し、前記第１電流ソーストランジスタの出力と前記連結検出回路の第２入力と連結された出力を有する一端を有する第１抵抗、そして前記第１抵抗の他端と直列に連結された一端を有する第２トランジスタを含み、前記連結検出回路は、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結された外部装置の抵抗値が前記第２抵抗の抵抗値より大きく、前記第１及び第２抵抗の抵抗値の和より小さいとき、前記連結検出回路の前記第１入力の電圧と前記連結検出回路の前記第２入力の電圧に応答してモード選択信号を活性化する。

この実施形態において、前記コントローラはモード検出サンプル信号を発生し、前記モード検出回路は前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと外部装置の連結検出に応答して前記モード検出サンプル信号によって定義された間隔で複数の連続的回数だけ前記モード選択信号を活性化する。前記モード検出回路は前記モード検出サンプル信号をクロック信号として受け入れ、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと外部装置の連結検出後、前記モード検出サンプル信号によって定義された間隔で複数の連続的回数だけ前記モード選択信号を活性化するシフトレジスタ回路をさらに含む。

この実施形態において、前記第２モードはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）プロトコルモードを含む。

望ましい実施形態において、前記基準電流発生回路は前記基準電圧信号発生器からの前記基準電圧信号と連結された第１入力、前記第２抵抗の一端と連結された第２入力、および前記第１及び第２電流ソーストランジスタのゲートと連結された出力を有する増幅器をさらに含む。

望ましい実施形態において、前記マルチモード集積回路装置は、前記コントローラと連結されたシステムバスと、前記システムバスと連結されたＩＳＯインターフェース回路と、前記システムバスと連結された第２モードインターフェース回路と、前記システムバスと連結されたメモリとをさらに含む。前記メモリは、前記システムバスと連結されたＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）と、前記システムバスと連結されたＮＶＭ（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ）と、前記システムバスと連結されたＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）とを含む。

本発明の他の実施形態による集積回路基板上のマルチモード集積回路装置は、モード選択信号に応答してＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）規約のＩＳＯ７８１６に適する第１モード及びＩＳＯ７８１６と異なる第２モードで動作するコントローラと、前記第１モード内の動作と関連ある第１複数の入／出力パッドと、前記第２モード内の動作と関連ある第２複数の入／出力パッドと、前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと連結され、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結された外部装置の抵抗レベルを検出し、前記外部装置の抵抗レベルが第１所定レベルと第２所定レベルとの間で検出されることに応答して前記第２モードを選択するために前記モード選択信号を活性化するモード検出回路とを含む。

望ましい実施形態において、前記第２モードはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）モードを含む。前記コントローラは前記モード選択信号に応答してＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４プロトコルに適する第３モードで動作するようにさらに構成され、そして前記モード検出回路は前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つとＵＳＢ装置の連結検出に応答して前記モード選択信号の第１値を発生し、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つとＩＥＥＥ１３９４装置の連結検出に応答して前記モード選択信号の第２値を発生する。

本発明の他の特徴によれば、集積回路基板上のマルチモード集積回路装置は、モード選択信号に応答してＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）規約のＩＳＯ７８１６に適する第１モード及びＩＳＯ７８１６と異なる第２モードで動作し、そしてモード検出サンプル信号を発生するコントローラと、前記第１モード内の動作と関連ある第１複数の入／出力パッドと、前記第２モード内の動作と関連ある第２複数の入／出力パッドと、前記第１または第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと連結され、前記モード検出サンプル信号によって定義された間隔で複数の連続的回数だけ前記第１複数の入／出力パッドまたは前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと外部装置の連結を検出し、前記第１複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つまたは前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと前記外部装置の複数の連続的連結検出に応答して前記第１モードまたは第２モードを選択するように前記モード選択信号を駆動する。

望ましい実施形態において、前記第２モードはＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４プロトコルモードまたはＵＳＢ（ＵｎｉＶｅＲｓａｌ ＳｅＲｉａｌ Ｂｕｓ）プロトコルモードを含む。

この実施形態において、前記モード検出回路は、前記第１複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つまたは前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つに連結された外部装置の電気的特性を検出することによって、前記第１複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つまたは前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと外部装置の連結を検出する。

この実施形態において、前記モード検出回路は、第１所定レベルと第２所定レベルとの間の検出レベルを有する電気的特性に応答して前記モード選択信号を活性化する。前記電気的特性は抵抗成分を含む。

この実施形態において、前記コントローラは前記第２モードで前記第２複数の入／出力パッドから前記モード検出回路を分離する。前記モード検出回路は、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結された基準電流発生回路、そして前記基準電流発生回路及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結され、前記基準電流発生回路からの検出出力信号及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つ上の信号に応答して前記モード選択信号を活性化する連結検出回路を含む。

この実施形態において、前記マルチモード集積回路装置は、前記基準電流発生回路及び前記連結検出回路に基準電圧を出力する基準電圧発生回路をさらに含み、前記連結検出回路は前記基準電圧、前記基準電流発生回路からの前記出力信号、そして前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つ上の前記信号に応答して前記モード選択信号を活性化する。前記コントローラは前記第２モードでスイッチング信号を発生し、前記モード検出回路は前記スウィイング信号に応答して前記第２複数の入／出力パッドから前記モード検出回路を分離するスイッチング回路を含む。

この実施形態において、前記モード検出回路は前記モード検出サンプル信号をクロック信号として受け入れ、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと外部装置の連結検出後、前記モード検出サンプル信号によって定義された間隔で複数の回数だけ前記モード選択信号を活性化するシフトレジスタ回路をさらに含む。

この実施形態において、前記基準電流発生回路は前記基準電圧信号発生器からの前記基準電圧信号と連結された第１入力、前記第２抵抗の一端と連結された第２入力、および前記第１及び第２電流ソーストランジスタのゲートと連結された出力を有する増幅器をさらに含む。

この実施形態において、前記コントローラと連結されたシステムバスと、前記システムバスと連結されたＩＳＯインターフェース回路と、前記システムバスと連結された第２モードインターフェース回路と、前記システムバスと連結されたメモリとをさらに含む。

望ましい実施形態において、前記第２モードはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）モードを含む。前記コントローラは前記モード検出信号に応答してＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４プロトコルに適する第３モードで動作するようにさらに構成され、前記モード検出信号は前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つとＵＳＢ外部装置の連結検出に応答して第１値の前記モード選択信号を発生し、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つとＩＥＥＥ１３９４装置の連結検出に応答して第２値の前記モード選択信号を発生する。

本発明のまた他の特徴によるＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）標準ＩＳＯ７８１６に適する第１モード及びＩＳＯ７８１６と異なる第２モードで動作するように構成されたマルチモード集積回路スマートカード装置の動作モード選択方法は、前記第２モードと関連ある前記装置の入／出力パッドに外部装置が連結されたか否かを検出する段階と、前記第２モードと関連ある前記装置の入／出力パッドに外部装置が連結されることに応答してモード選択信号を活性化する段階と、前記モード選択信号の活性化に応答して前記装置が前記第２モードで動作する段階とを含む。前記モード選択信号が非活性化されるとき、前記装置が前記第１モードで動作する。

本発明によれば、マルチモード集積回路装置はホストとＩＳＯ７８１６プロトコルだけではなく、ＵＳＢプロトコルによる通信を実行することができる。

本発明の多様な実施形態が図３乃至図７を参照して説明される。図３は本発明の望ましい実施形態による集積回路（半導体）基板上のマルチモード集積回路を示すブロック図である。マルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０はモード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥに応答してＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）規約ＩＳＯ−７８１６のための第１モード及びＩＳＯ−７８１６と異なる（図面にはＵＳＢモードを示す）第２モードで動作するように構成されたマイクロプロセッサ（またはコントローラ）３５０を含む。特に、図３に示したスマートカードの回路図はＩＳＯインターフェースＩ／Ｆ３１０及びＵＳＢインターフェース回路３６０を含む。

マルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０はＶＤＤ３０１、ＶＳＳ３０２及びＩＳＯ入／出力Ｉ／Ｏコンタクトパッド３０３を含む複数のコンタクトパッドを含む。ＵＳＢ入／出力パッドはＵＳＢ Ｄ＋信号に対応するコンタクトパッド３０４及びＵＳＢ Ｄ−に対応するコンタクトパッド３０５を含む。また、図３に示した例ではクロックＣＬＫコンタクトパッド３０６及びリセットＲＳＴコンタクトパッド３０７を含む。

図３に示した本発明の望ましい実施形態によるマルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０はＩＳＯ７８１６及びＵＳＢ通信を提供し、ＵＳＢインターフェース回路３６０に代えてＩＥＥＥ１３９４インターフェース回路を含むか、ＵＳＢインターフェース回路３６０に付加してＩＥＥＥ１３９４インターフェース回路をさらに含む。よく知られたように、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースのためには信号ＴＰＡ、〜ＴＰＡ、ＴＰＢ、〜ＴＰＢに対応する４個の付加的なコンタクトパッドが付加されなければならない。望ましい実施形態において、マルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０はＩＳＯモードまたは複数のｎｏｎ−ＩＳＯモードのうちの一つに選択的に動作する。

また、図３の例で、モード検出回路３７０はＵＳＢインターフェース回路３６０と関連ある入／出力コンタクトパッド３０４、３０５のうちの一つと連結される。モード検出回路３７０は外部装置とコンタクトパッド３０４、３０５との連結を検出し、外部装置とコンタクトパッド３０４、３０５の連結検出に応答してＵＳＢモードを選択するようにモード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥを活性化する。コンタクトパッド３０４、３０５のうちの一つを利用したマルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０と外部ホストのｎｏｎ−ＩＳＯポートとの連結検出は例えば、マルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０のパワーアップシーケンスの間実行される。

図３はコントローラ３５０と連結されたシステムバス３０８を含むマルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０を示す。ＩＳＯインターフェース回路３１０及びＵＳＢインターフェース回路３６０はシステムバス３０８と連結される。図３に示した例で、複数の多様なメモリすなわち、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）３２０、ＮＶＭ（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏrｙ）３３０及びＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）３４０がシステムバス３０８と連結される。ＵＳＢインターフェースコンタクトパッド３０４、３０５はＵＳＢアダプダモジュールを通じてマルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０を含むスマートカードシステムと連結される。ＵＳＢインターフェースは例えば、図２に示したようなＵＳＢプラグ２５１を有する。

図３に示した例で、モード検出回路３７０は基準電圧発生回路３７１、基準電流発生回路３７２、検出回路３７３、スイッチ回路３７４及びＵＳＢモード信号発生回路３７６を含む。モード検出回路３７０は外部装置の電気的特性を検出し、図３に示した例でＵＳＢ Ｄ＋コンタクトパッド３０４と連結される。しかし、本発明の他の実施形態で、モード検出回路３７０はマルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０のコンタクトパッド３０５またはｎｏｎ−ＩＳＯモードと関連ある複数のコンタクトパッドの電気的特性を検出するように連結されることができる。図３に示した例で、モード検出回路３７０は第１所定レベル及び第２所定レベルの間の検出されたレベルを有する電気的特性に応答してモード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥを活性化する。これは図４を参照して詳細に説明され、この実施形態で、電気的特性は抵抗値（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）である。

図３に示した例で、モード検出回路３７０はコントローラ３５０からのスイッチング信号ＳＷ１に応答したスイッチ回路３７４によってコンタクトパッド３０４から分離される。モード検出回路３７０は活性モードを有し、外部装置とコンタクトパッド３０４の連結を検出し、電源節約モードでＡＥＭ検出回路はコンタクトパッド３０４から分離される。このようなスイッチング信号ＳＷ１はマルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０の動作のｎｏｎ−ＩＳＯモードと関連ある一つまたはその以上の入／出力パッドからモード検出回路３７０を分離するためにスイッチ回路３７４に提供される。

図３の例で、基準電圧発生回路３７１は基準電圧を基準電流発生回路３７２と連結検出回路３７３に出力する。連結検出回路３７３はスイッチング回路３７４を通じてコンタクトパッド３０４と連結され、基準電圧発生回路３７１からの出力信号が入力される。連結検出回路３７３は基準電圧発生回路３７１からの基準電圧、コンタクトパッド３０４からの信号レベル、および基準電流発生回路３７２からの出力信号に応答して検出出力信号ＵＤＥＴを活性化する。基準電流発生回路３７２はマルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０のＵＳＢモードのために使用される入／出力コンタクトパッド３０４と連結される。

図４を参照すれば、基準電流発生回路３７２は基準電圧発生器３７１からの入力基準電圧信号に応答して基準電流を発生し、スイッチング信号ＳＷ１に応答してスイッチ３７４が閉まるとき、入／出力コンタクトパッド３０４に電流を供給する。図３の構成で、基準電流が所定のレベルでコンタクトパッド３０４を通じてディスチャージされて、Ｄ＋コンタクトパッド３０４がホスト装置のｎｏｎ−ＩＳＯパッドと連結されることを示すとき、連結検出回路３７３は、検出出力信号ＵＤＥＴを活性状態（ロジックハイ）として設定する。すなわち、ＵＳＢ通信インターフェースがマルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０からＵＳＢホストに通信可能にするＵＳＢモードが選択される。

図３に示したモード信号発生回路３７６は検出出力信号が所定回数だけ活性状態として設定されるとき、モード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥを活性化状態（ロジックハイ）として設定する。特に、モード信号発生回路３７６はコントローラ３５０からのモード検出サンプル信号ＧＥＴＤＴに根拠した検出出力信号ＵＤＥＴに応答してモード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥを活性化する。

図３に示した例で、モード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥが非活性化されれば、マルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０はＩＳＯモードで動作する。ＩＳＯモードで、Ｄ＋及びＤ−パッド３０４、３０５はディセーブルされる。モード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥが活性化されるとき、マルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０はｎｏｎ−ＩＳＯ（図３に示したＵＳＢ）モードで動作する。ｎｏｎ−ＩＳＯモードで、Ｉ／Ｏコンタクトパッド３０３、クロックコンタクトパッド３０６、およびリセットコンタクトパッド３０７を含むＩＳＯ動作と関連あるコンタクトパッドはディセーブルされる。

図４を参照して本発明の多様な実施形態によるモード検出回路３７０が説明される。図４に示した例で、モード検出回路３７０はＵＳＢホスト装置２１０と連結される。図４に示したホスト装置２１０のＵＳＢコンタクトパッド２１１は電源ＶＤＤコンタクトパッド２１２、接地電圧ＶＳＳコンタクトパッド２１３、Ｄ−コンタクトパッド２１４及びＤ＋ コンタクトパッド２１５を含む。Ｄ−コンタクトパッド２１４及びＤ＋コンタクトパッド２１５はホストＵＳＢインターフェース回路２１６と連結される。また、Ｄ−コンタクトパッド２１４はプルダウン抵抗ＲＰＤ１を通じて接地電圧と連結され、Ｄ＋コンタクトパッド２１５はプルダウン抵抗ＲＰＤ２_を通じて接地電圧と連結される。コンタクトパッド２１５はモード検出回路３７０のコンタクトパッド３０４と連結される。

モード検出回路３７０の基準電圧発生器３７１はコントローラ３５０からのパワーダウン号ＰＷＮと連結され、基準電流発生回路３７２及び連結検出回路３７３に基準電圧信号ＶＲＥＦを出力する。基準電流発生回路３７２は演算増幅器４０１、二つのＭＯＳＦＥＴトランジスタＭＰ１、ＭＰ２、および二つのレジスタＲ１、Ｒ２を含む。図４に示したＭＯＳＦＥＴランジスタＭＰ１、ＭＰ２は同一のゲートソース電圧Ｖｇｓを有することで選択され、電流ミラー回路（ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｉｒｒｏｒ ｃｉｒｃｕｉｔ）として動作するように連結される。すなわち、トランジスタＭＰ２を通じて電流が流れるとき、トランジスタＭＰ１を通じる電流Ｉ及びトランジスタＭＰ２を通じる電流Ｉは完全に同一である（スイッチ回路３７４が開かれているか、または外部装置がコンタクトパッド３０４と連結されてないとき、トランジスタＭＰ２を通じて流れる電流はない）。

演算増幅器４０１からの出力電圧はトランジスタＭＰ１、ＭＰ２のゲートに連結される。抵抗Ｒ１、Ｒ２の間の電圧レベルＶ１は演算増幅器４０１の入力としてフィードバックされる。したがって、電圧レベルＶ１は演算増幅器４０１及びトランジスタＭＰ１を通じて基準電圧ＶＲＥＦに上昇する。トランジスタＭＰ１を通じて流れる電流はＶ１（＝ＶＲＥＦ）／Ｒ２であり、電圧レベルＶ２はＶＲＥＦ（１＋Ｒ１）／Ｒ２である。すなわち、抵抗Ｒ１、Ｒ２は抵抗Ｒ１、Ｒ２の間の電圧を基準電圧ＶＲＥＦとして設定する電圧分配器回路（ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｖｉｄｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ）として動作する。

図３を参照して説明されたように、スイッチ回路３７４はコントローラ３５０からのスイッチング信号ＳＷ１に応答してモード検出回路３７０のモード検出活性モードを活性化するためにターンオンされる。活性モードでＤ＋コンタクトパッド３０４がホストのＤ＋コンタクトパッド２１５に連結されなかったとき、スイッチ３７４は閉まり、基準電流発生器３７２からの検出出力信号電圧Ｖ３はトランジスタＭＰ１、ＭＰ２に入力されるソース電圧基準レベルＶＤＤになる。しかし、もしＤ＋コンタクトパッド３０４がホスト２１０のＤ＋コンタクトパッド２１５に連結されれば、ホスト２１０内のプルダウン抵抗ＲＰＤ２を通じて電流がディスチャージされるので、検出出力信号電圧Ｖ３は低くなる。

連結検出回路３７３は演算増幅器４０３、４０４及びＡＮＤゲート４０５を含む。演算増幅器４０３、４０４の各々は基準電流発生回路３７３からの電圧Ｖ３を有する検出出力信号と連結される。演算増幅器４０３の二番目の入力はＶ２電圧レベルである抵抗Ｒ１と連結される。演算増幅器９４０４の二番目の入力はＤ＋コンタクトパッド３０４と連結される。演算増幅器４０３、４０４の出力はＡＮＤゲート４０５と連結され、モード検出信号ＵＤＥＴを出力する。

連結検出回路３７３は検出出力信号電圧Ｖ３が基準電圧ＶＲＥＦより高く、電圧レベルＶ２より低いとき、モード検出信号ＵＤＥＴを活性状態（レベル）として設定する。本発明の実施形態で、電圧レベルＶ２はおおよそ基準電圧ＶＲＥＦの二倍として設定される。特に、本発明の実施形態で、基準電圧ＶＲＥＦは１．２Ｖであり、ソース電圧ＶＤＤは３．３Ｖ、レジスタＲ１は１０ｋΩ、抵抗Ｒ２は１０ｋΩ、およびプルダウン抵抗ＲＰＤ１、ＲＰＤ２は１５ｋΩである。したがって、ホスト装置２１０と連結されるとき、１５ｋΩ抵抗は電圧基準Ｖ３と接地電圧との間に位置し、１０ｋΩ抵抗Ｒ２は電圧基準Ｖ１と接地電圧との間に、そして２０ｋΩ抵抗Ｒ１+Ｒ２は電圧基準Ｖ２と接地電圧との間に位置する。その結果、トランジスタＭＰ１、ＭＰ２のボディー（ｂｏｄｙ）を通じて流れる電流は同一であり、検出出力信号電圧Ｖ３は電圧基準Ｖ２、Ｖ１の間の中央点に低くなる。

連結検出回路３７３は演算増幅器４０３を利用して電圧レベルＶ２がＶ３より高いか否かを感知し、演算増幅器４０４を利用して検出出力信号電圧レベルＶ３が電圧基準レベルＶ１と同一の基準電圧レベルＶＲＥＦより高いか否かを感知する。二つの条件が真であるとき、ＡＮＤゲート４０５はモード検出信号ＵＤＥＴを活性ロジッグ（ハイ）状態として設定する。

連結感知回路３７３からの出力ＵＤＥＴはモード信号発生回路３７６に入力される。モード信号発生回路３７６はコンタクトパッド３０４と外部ホストデバイス２１０の連結感知に応答してモード検出サンプル信号ＧＥＴＤＴによって定義された複数の順次的間隔ごとにモード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥを活性化する。

モード検出サンプル信号ＧＥＴＤＴは図３に示したコントローラ３５０によって発生される。特に、サンプリング信号ＧＥＴＤＴのクロッキングの割合によって設定された所定時間週期以内にモード検出信号ＵＤＥＴが三回活性化されてモード信号発生回路３７６に入力されるとき、図４に示した本発明のモード信号発生回路３７６はモード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥを活性状態として設定する。モード検出信号ＵＤＥＴの３回の活性化検出は各々がサンプリング信号ＧＥＴＤＴをクロック信号として受け入れるフリップフロップ４１０、４１１、４１２の使用によって達成される。モード検出信号ＵＤＥＴは第１フリップフロップ４１０に入力され、それの出力は次のフリップフロップ４１１の入力とＡＮＤゲート４１３の入力に提供される。第２フリップフロップ４１１の出力は第３フリップフロップ４１２の入力とＡＮＤゲート４１３の入力として提供される。最後に、第３フリップフロップ４１２ＤＭＬ出力はＡＮＤゲート４１３に入力される。その結果、モード検出信号ＵＤＥＴがフリップフロップ回路４１０、４１１、４１２を通じて連続的に三回活性状態にクロックされるとき、モード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥはハイレベルの活性状態にとして設定される。本発明の実施形態によるモード信号発生回路３７５の使用は、スマートカードコネクタがホストコネクタに挿入、またはホストコネクタから除去されるときのようなヒューマンインターフェースに起因したモード検出信号ＵＤＥＴの誤謬検出防止または危険を減少させるためである。

マルチモード集積回路（スマートカード）装置２６０のインターフェースモード検出及びモード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥの設定後、モード検出回路３７０に流れる電流は遮断される。さらに、スイッチ回路３７４は開放（ｏｐｅｎ）される。パワーダウン信号ＰＷＤに応答してモード検出回路３７０に流れる電流を遮断し、スイッチ回路３７４の開放によってモード検出回路３７０の電力消費は減少する。

上述のような図４に示した本発明を要約すれば、基準電流発生回路３７２は電流ソーストランジスタである第１トランジスタＭＰ１及び第２トランジスタＭＰ２を含んで電流ミラー特性を有する。第２電流ソーストランジスタＭＰ２は連結検出回路３７３の第１入力と連結された出力及びスイッチ回路３７４を通じてコンタクトパッド３０４と連結される。第１レジスタＲ１は第１電流ソーストランジスタＭＰ１の出力、そして連結検出回路３７３の第２入力と連結された一端を有する。第２レジスタＲ２は第１レジスタＲ１の他端と直列に連結された一端を有する。このような配置を有する連結検出回路３７３はコンタクトパッド３０４と連結される外部装置２１０の抵抗値が第２抵抗Ｒ２より大きく、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２の和より小さいとき、連結検出回路３７３の第１入力に検出出力信号Ｖ３が入力され、連結検出回路３７３の第２入力に電圧Ｖ２が入力されることに応答してモード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥを活性化してｎｏｎ−ＩＳＯ動作モードを検出する。モード信号発生回路３７６のシフトレジスタ回路は、モード検出信号ＧＥＴＤＴをクロック信号として受け入れる複数のフリップフロップ４１０、４１１、４１２及びＡＮＤゲート４１３を含んで、サンプリング信号ＧＥＴＤＴによって設定された複数の順次的回数だけコンタクトパッド３０４が外部ホスト装置２１０と連結されることを感知した後、モード選択信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥを活性化する。ホスト装置２１０のプルダウン抵抗ＲＰＤ２の抵抗特性と関連あるレジスタ値Ｒ１、Ｒ２の選択によって設定される第１所定レベル及び第２所定レベルの間である外部ホスト装置２１０の抵抗レベルの検出に応答してモード検出信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥは活性化される。

上述の説明ではマルチモード集積回路（スマートカード）装置が第２モード（またはｎｏｎ−ＩＳＯモード）すなわち、ＵＳＢモードである場合が説明され、マルチモード集積回路装置がＩＳＯ及びＩＥＥＥマルチモード装置である場合が以前に説明された。また、本発明の第３モードはモード検出信号に応答するＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒs）１３９４プロトコル適用モードである。この場合、モード検出回路３７０はコンタクトパッドとＵＳＢ外部装置の連結検出に応答してモード検出信号の第１値ＵＳＢ＿ＭＯＤＥを発生し、ｎｏｎ−ＩＳＯコンタクトパッドとＩＥＥＥ１３９４ホスト装置の連結検出に応答してモード検出信号の第２値ＩＥＥＥ＿ＭＯＤＥを発生する。この実施形態で、上述の外部装置の抵抗値特性検出のための回路は、ＩＥＥＥ１３９４ホスト装置２１０の負荷抵抗に対応する検出のために提供される抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を有する外部ＩＥＥＥ１３９４装置の連結感知のための回路と同一に構成されることがよく理解されるであろう。また、スイッチ回路３７４を通じる連結検出のための電気的特性は抵抗成分だけでなく、例えば、キャパシタンス、インダクタンス、インピーダンスなどのような電気的特性を利用することができることがよく理解されるであろう。

本発明の望ましい実施形態によるマルチモード集積回路（スマートカード）装置のモード選択動作は図５を参照して説明する。図５を参照すれば、スマートカード集積回路装置がホストデバイスリーダに挿入された後、マルチモード集積回路（スマートカード）装置のパワーオンシーケンスが開始される（段階５０１）。パワーオンシーケンスはモード検出回路３７０内の付加的回路をパワーアップするためのパワーダウン信号ＰＤＷを活性化させることを含む。スイッチ回路３７４をターンオンすることによってモード検出回路活性モードが初期化される（段階Ｓ５０３）。スイッチ３７４をターンオンした後、電圧Ｖ３が基準電圧ＶＲＥＦより高く、電圧Ｖ２より低いとき（段階５０５）、検出信号ＵＤＥＴが活性状態に発生される（段階５０７）。信号ＵＤＥＴが所定回数だけ活性状態として検出されれば（段階５０９）、モード検出信号が発生される（段階５１１）。信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥが活性化されれば、ｎｏｎ−ＩＳＯ動作が初期化される（段階５１３）。ｎｏｎ−ＩＳＯ動作の初期化はｎｏｎ−ＩＳＯインターフェースコンタクトパッドをイネーブルし、ＩＳＯインターフェースコンタクトパッドをディセーブルすることを含む。

電圧Ｖ３が基準電圧ＶＲＥＦより低いか、電圧Ｖ３が電圧Ｖ２より大きければ（段階５０５）、検出信号ＵＤＥＴは非活性状態に発生される（段階５０７）。この際、ＩＳＯ モード動作は初期化される（段階５１５）。ＩＳＯモード動作初期化はＩＳＯインターフェースコンタクトパッドをイネーブルし、ｎｏｎ−ＩＳＯインターフェースコンタクトパッド及び回路をディセーブルする過程を含む。ＣＰＵ／コントローラ動作が初期化される（段階５１７）。図３及び図４に示した例に従って、信号ＰＤＷが活性化されることによってモード検出回路のパワーダウンモードが発生される（段階５１９）。

図６は図３に示した本発明の望ましい実施形態による信号ＳＷ１、Ｄ＋、ＵＤＥＴ、 ＧＥＴＤＴ及びＵＳＢ＿ＭＯＤＥのタイミング動作を示す。図６に示した例で、外部回路とＤ＋コンタクトパッドの連結は信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥが発生される前に信号ＧＥＴＤＴが所定回数だけクロックギングされることを検出して信号ＵＳＢ＿ＭＯＤＥを設定する。図６に示したように、スイッチング信号ＳＷは信号ＧＥＴＤＴの複数サンプルのシーケンスの間維持されるのではなく、各サンプルウィンドウごとに活性化される。このような周期的な動作はモード検出回路３７０のパワー消耗を減らす。

ＩＳＯ７８１６に適する第１モードとＩＳＯ７８１６と異なる第２モードで動作するように構成されたマルチモード集積回路スマートカード装置の動作モード選択方法は図７に示す。図７を参照すれば、第２モードと関連ある装置の入／出力コネクタと外部装置の連結が検出される（段階７００）。第２モードと関連ある装置の入／出力コネックトと外部装置の連結検出に応答してモード選択信号は活性化される（段階７０５）。もし、外部装置が第２モードと関連ある入／出力コネクタに連結されたと判別されれば（段階７１０）、第２モード動作が初期化される（段階７２０）。もし、外部装置が第２モードと関連ある入／出力コネクタに連結されなないと判別されれば（段階７１０）、第１モード（またはＩＳＯ７８１６モード）内の動作が選択される（段階７１５）。

本発明の他の実施形態で、図５及び図７に示した段階に記載された機能／動作はフローチャート内の手順と異なるように発生されることができる。例えば、連関した機能／動作に従属して連続的な二つの段階が同時に実行されることができ、または段階が逆順に実行されることもできる。

例示的な望ましい実施形態を利用して本発明を説明したが、本発明の範囲は開示された実施形態に限定されないことがよく理解されるであろう。したがって、特許請求範囲の範囲はそのような変形例及びその類似の構成の全部を含んでおり、可能な限り、幅広く解釈されなければならない。

スマートカードと通信するパーソナルコンピュータシステムの一例を示す図である。 スマートカード情報を読み出すことができる他の種類のパーソナルコンピュータシステムを示す図である。 本発明の望ましい実施形態による集積回路（半導体）基板上のマルチモード集積回路を示すブロック図である。 本発明の多様な実施形態によるモード検出回路を示す図である。 本発明の望ましい実施形態によるマルチモード集積回路（スマートカード）装置のモード選択動作を示すフローチャートである。 図３に示した本発明の望ましい実施形態による信号のタイミング動作を示す図である。 マルチモード集積回路スマートカード装置の動作モード選択方法を示すフローチャートである。

符号の説明

２６０ マルチモード集積回路（スマートカード）装置
３０８ システムバス
３１０ ＩＳＯインターフェース回路
３２０ ＲＡＭ
３３０ ＮＶＭ
３４０ ＲＯＭ
３５０ マイクロプロセッサ（またはコントローラ）
３６０ ＩＳＯインターフェースＩ／Ｆ３１０及びＵＳＢインターフェース回路
３７０ モード検出回路
３７１ 基準電圧発生回路
３７２ 基準電流発生回路
３７３ 連結検出回路
３７４ スイッチ回路
３７６ ＵＳＢモード信号発生回路

Claims (40)

1. モード選択信号に応答してＩＳＯ規約ＩＳＯ７８１６に従う第１モード及びＩＳＯ７８１６と異なる第２モードで動作するように構成されるコントローラと、
   前記第１モード内の動作と関連ある第１複数の入／出力パッドと、
   前記第２モード内の動作と関連ある第２複数の入／出力パッドと、
   前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと連結され、外部装置と前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つとの連結を感知し、そして前記外部装置と前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つとの連結の感知に応答して前記第２モードを選択するためにモード選択信号を活性化するモード検出回路とを含むことを特徴とする集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
2. 前記第２モードはＩＥＥＥ１３９４プロトコルモードまたはＵＳＢプロトコルモードを含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
3. 前記コントローラはモード検出サンプル信号を発生し、
   前記モード検出回路は、前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと外部装置の連結感知に応答して前記モード検出サンプル信号によって定義された間隔で複数の連続的回数だけ前記モード選択信号を活性化することを特徴とする請求項１に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
4. 前記モード検出回路は前記複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つに連結される外部装置の電気的特性を検出することを特徴とする請求項１に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
5. 前記モード検出回路は第１所定レベルと第２所定レベルとの間の検出レベルを有する電気的特性に応答して前記モード選択信号を活性化することを特徴とする請求項４に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
6. 前記電気的特性は抵抗成分を含むことを特徴とする請求項５に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
7. 前記モード検出回路は前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと外部装置の連結検出のための活性モード及び電源節約モードを含むことを特徴とする請求項６に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
8. 前記電源節約モードで、前記モード検出回路は前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つから分離されることを特徴とする請求項７に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
9. 前記コントローラは、前記第２モードで前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つから前記モード検出回路を分離することを特徴とする請求項６に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
10. 前記モード検出回路は、
    前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結される基準電流発生回路と、
    前記基準電流発生回路及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結され、前記基準電流発生回路からの検出出力信号及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つ上の信号に応答して前記モード選択信号を活性化する連結検出回路とを含むことを特徴とする請求項９に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
11. 基準電流発生回路及び前記連結検出回路に基準電圧を出力する基準電圧発生回路をさらに含み、
    前記連結検出回路は、前記基準電圧及び前記基準電流発生回路からの前記出力信号、および前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つ上の信号に応答して前記モード選択信号を活性化することを特徴とする請求項１０に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
12. 前記コントローラは第２モードの間スイッチング信号を発生し、
    前記モード検出回路は前記スイッチング信号に応答して前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つから前記モード検出回路を分離するスイッチング回路を含むことを特徴とする請求項１１に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
13. 前記基準電流発生回路は、
    電流ミラー特性を有する第１及び第２電流ソーストランジスタと、
    前記第２電流ソーストランジスタは前記連結検出回路の前記第１入力及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結された出力を有し、
    前記第１電流ソーストランジスタの出力と前記連結検出回路の第２入力と連結された出力を有する一端を有する第１抵抗と、
    前記第１抵抗の他端と直列に連結された一端を有する第２トランジスタとを含み、
    前記連結検出回路は、
    前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結された外部装置の抵抗値が前記第２抵抗の抵抗値より大きく、前記第１及び第２抵抗の抵抗値の和より小さいとき、前記連結検出回路の前記第１入力の電圧と前記連結検出回路の前記第２入力の電圧に応答してモード選択信号を活性化することを特徴とする請求項１１に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
14. 前記コントローラはモード検出サンプル信号を発生し、
    前記モード検出回路は前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと外部装置の連結検出に応答して前記モード検出サンプル信号によって定義された間隔で複数の連続的回数だけ前記モード選択信号を活性化することを特徴とする請求項１３に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
15. 前記モード検出回路は前記モード検出サンプル信号をクロック信号として受け入れ、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと外部装置の連結検出の後、前記モード検出サンプル信号によって定義された間隔で複数の連続的回数だけ前記モード選択信号を活性化するシフトレジスタ回路をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
16. 前記第２モードはＵＳＢプロトコルモードを含むことを特徴とする請求項１３に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
17. 前記基準電流発生回路は前記基準電圧信号発生器からの前記基準電圧信号と連結された第１入力、前記第２抵抗の一端と連結された第２入力、および前記第１及び第２電流ソーストランジスタのゲートと連結された出力を有する増幅器をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
18. 前記コントローラと連結されたシステムバスと、
    前記システムバスと連結されたＩＳＯインターフェース回路と、
    前記システムバスと連結された第２モードインターフェース回路と、
    前記システムバスと連結されたメモリとをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
19. 前記メモリは、
    前記システムバスと連結されたＲＡＭと、
    前記システムバスと連結されたＮＶＭと、
    前記システムバスと連結されたＲＯＭとを含むことを特徴とする請求項１８に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
20. 第１項のＵＳＢアダプダモジュール及びマルチモード装置を含むことを特徴とするスマートカードシステム。
21. モード選択信号に応答してＩＳＯ規約のＩＳＯ７８１６に適する第１モード及びＩＳＯ７８１６と異なる第２モードで動作するコントローラと、
    前記第１モード内の動作と関連ある第１複数の入／出力パッドと、
    前記第２モード内の動作と関連ある第２複数の入／出力パッドと、
    前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと連結され、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結された外部装置の抵抗レベルを検出し、 前記外部装置の抵抗レベルが第１所定レベルと第２所定レベルとの間で検出されることに応答して前記第２モードを選択するために前記モード選択信号を活性化するモード検出回路を含むことを特徴とする集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
22. 前記第２モードはＵＳＢモードを含むことを特徴とする請求項２１に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
23. 前記コントローラは前記モード選択信号に応答してＩＥＥＥ１３９４プロトコルに適する第３モードで動作するようにさらに構成され、
    前記モード検出回路は前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つとＵＳＢ装置の連結検出に応答して前記モード選択信号の第１値を発生し、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つとＩＥＥＥ１３９４装置の連結検出に応答して前記モード選択信号の第２値を発生することを特徴とする請求項２２に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
24. モード選択信号に応答してＩＳＯ規約のＩＳＯ７８１６に適する第１モード及びＩＳＯ７８１６と異なる第２モードで動作し、そしてモード検出サンプル信号を発生するコントローラと、
    前記第１モード内の動作と関連ある第１複数の入／出力パッドと、
    前記第２モード内の動作と関連ある第２複数の入／出力パッドと、
    前記第１または第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと連結され、前記モード検出サンプル信号によって定義された間隔で複数の連続的回数だけ前記第１複数の入／出力パッドまたは前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つと外部装置の連結を検出し、前記第１複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つまたは前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと前記外部装置の複数の連続的連結検出に応答して前記第１モードまたは第２モードを選択するように前記モード選択信号を駆動するモード検出回路とを含むことを特徴とする集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
25. 前記第２モードはＩＥＥＥ１３９４プロトコルモードまたはＵＳＢプロトコルモードを含むことを特徴とする請求項２４に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
26. 前記モード検出回路は、前記第１複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つまたは前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つに連結された外部装置の電気的特性を検出することによって前記第１複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つまたは前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと外部装置の連結を検出することを特徴とする請求項２５に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
27. 前記モード検出回路は、第１所定レベルと第２所定レベルとの間の検出レベルを有する電気的特性に応答して前記モード選択信号を活性化することを特徴とする請求項２６に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
28. 前記電気的特性は抵抗成分を含むことを特徴とする請求項２７に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
29. 前記コントローラは前記第２モードで前記第２複数の入／出力パッドから前記モード検出回路を分離することを特徴とする請求項２８に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
30. 前記モード検出回路は、
    前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結された基準電流発生回路と、
    前記基準電流発生回路及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと連結され、前記基準電流発生回路からの検出出力信号及び前記第２複数の入／出力パッドのうちの少なくとも一つ上の信号に応答して前記モード選択信号を活性化する連結検出回路を含むことを特徴とする請求項２９に記載の連結検出回路含む集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
31. 前記基準電流発生回路及び前記連結検出回路に基準電圧を出力する基準電圧発生回路をさらに含み、
    前記連結検出回路は前記基準電圧、前記基準電流発生回路からの前記出力信号、および前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つ上の前記信号に応答して前記モード選択信号を活性化することを特徴とする請求項３０に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
32. 前記コントローラは前記第２モードでスイッチング信号を発生し、
    前記モード検出回路は前記スイッチング信号に応答して前記第２複数の入／出力パッドから前記モード検出回路を分離するスイッチング回路を含むことを特徴とする請求項３１に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
33. 前記モード検出回路は前記モード検出サンプル信号をクロック信号として受け入れ、 前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと外部装置の連結検出後、前記モード検出サンプル信号によって定義された間隔で複数の回数だけ前記モード選択信号を活性化するシフトレジスタ回路をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
34. 前記基準電流発生回路は前記基準電圧信号発生器からの前記基準電圧信号と連結された第１入力、前記第２抵抗の一端と連結された第２入力、および前記第１及び第２電流ソーストランジスタのゲートと連結された出力を有する増幅器をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
35. 前記コントローラと連結されたシステムバスと、
    前記システムバスと連結されたＩＳＯインターフェース回路と、
    前記システムバスと連結された第２モードインターフェース回路と、
    前記システムバスと連結されたメモリとをさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
36. 前記第２モードはＵＳＢモードを含むことを特徴とする請求項２５に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
37. 前記コントローラは前記モード検出信号に応答してＩＥＥＥ１３９４プロトコルに適する第３モードに動作するようにさらに構成され、
    前記モード検出信号は前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つと ＵＳＢ外部装置の連結検出に応答して第１値の前記モード選択信号を発生し、前記第２複数の入／出力パッドのうちの前記少なくとも一つとＩＥＥＥ１３９４装置の連結検出に応答して第２値の前記モード選択信号を発生することを特徴とする請求項３６に記載の集積回路基板上のマルチモード集積回路装置。
38. 第２５項のマルチモード装置及びＵＳＢアダプダモジュールを含むことを特徴とするスマートカードシステム。
39. ＩＳＯ標準ＩＳＯ７８１６に適する第１モード及びＩＳＯ７８１６と異なる第２モードに動作するように構成されたマルチモード集積回路スマートカード装置の動作モード選択方法において、
    前記第２モードと関連ある前記装置の入／出力パッドに外部装置が連結されたか否かを検出する段階と、
    前記第２モードと関連ある前記装置の入／出力パッドに外部装置が連結されることに応答してモード選択信号を活性化する段階と、
    前記モード選択信号の活性化に応答して前記装置が前記第２モードに動作する段階とを含むことを特徴とする動作モード選択方法。
40. 前記モード選択信号が非活性化されるとき、前記装置が前記第１モードに動作する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３９に記載の動作モード選択方法。
    
    
    
    

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