JP2006099435A - 携帯可能電子装置と携帯可能電子装置の通信制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 データの送信完了時に、送信完了(送信状態)から受信状態に自動的に移行することができ、制御素子が送信状態から受信状態に移行する制御がなくなるとともに、送信完了から受信状態に移行するまでの時間が不要となり、効率のよい通信が可能となる。
【解決手段】 データの送信機能とデータの受信機能とを有するICカードの送信制御において通信部が送信しているデータが送信すべきデータのうち最終キャラクタであるか否かを識別し、最終キャラクタの送信が完了した時点で、自動的に受信モードに切り換えるものである。
【選択図】 図2

Description

この発明は、たとえば、データの書込み、書換えが可能な不揮発性メモリおよびCPUなどの制御素子を有し、外部からのデータの入出力を行なう手段を備えたICチップを内蔵した、いわゆるICカードと称される携帯可能電子装置と携帯可能電子装置の通信制御方法に関する。
近年、携帯可能電子装置としてのICカードにあっては、運用形態の変化などに応じて高速な通信制御が要求されるものが多くなってきている。例えば、データを送信する機能とデータを受信する機能とを有しているICカードでは、従来、データの送信を行った場合、データの送信完了からデータの受信が可能な状態に移行するまでに時間を要している。具体的には、例えば、データの送信状態からデータの受信状態に切り替える場合、送信割り込みから受信割り込みの設定、および、通信ポートを送信モードから受信モードへの切換え設定などの設定が発生する。従来のICカードでは、これらの設定を行うために、送信完了からデータの受信が可能な状態に移行するまでの時間を要している。
また、従来の運用形態では、ICカードが送信状態から受信状態へ移行する時間は、特に問題視されていないことが多い。これは、従来のICカードの運用形態では、外部装置とICカードとがデータの送受信を行うための通信レートが低速であったり、ICカード内において送信状態から受信状態へ移行するための時間が確保されていたりしていたためである。しかしながら、近年では、ICカードと外部装置との通信レートが高速化、および、ICカードにおける送信状態から受信状態へ移行する通信制御などの高速化が要望されてきている。例えば、端末装置にICカードを装着して運用される形態では、端末装置の処理速度の向上などに伴って、通信レートの高速化およびデータの送信状態から受信状態への移行が高速に行われるものが要望されている。
ISO/IEC7816−part3
この発明は、上記のような問題点を解決するものであり、高速な通信速度あるいは迅速な通信モードの切り替え制御などに対応することができ、効率の良い通信を実現することができる携帯可能電子装置と携帯可能電子装置の通信制御方法を提供することを目的とする。
この発明の携帯可能電子装置は、データの送受信を行うものにおいて、送信データを格納する送信データ格納手段と、この送信データ格納手段に格納されている送信データの送信を制御する送信制御手段と、前記送信データ格納手段に送信データを格納するとともに、前記送信制御手段に前記送信データの送信を指示する制御手段と、この制御手段により前記送信データ格納手段に格納された送信データの前記送信制御手段による送信が完了した際、データの受信が可能な受信モードに切り替える切替手段とを有する。
この発明の携帯可能電子装置の通信制御方法は、データの送受信を行う携帯可能電子装置に用いられる方法であって、送信データを送信バッファに格納し、前記送信バッファに格納した送信データを所定の送信単位分送信する毎に、送信したデータが最終の送信データであるか否かを判断し、この判断により送信したデータが最終の送信データであると判断した際、当該携帯可能電子装置をデータの受信が可能な受信モードに切り替えることを特徴とする。
この発明の携帯可能電子装置の通信制御方法は、データの送受信を行う携帯可能電子装置に用いられる方法であって、送信データを送信バッファに格納し、前記送信バッファに格納した送信データのデータ長を設定し、前記送信バッファに格納した送信データを所定の送信単位分送信する毎に、前記送信バッファに格納した送信データのデータ長から送信したデータのデータ長分を減算し、この送信データの送信毎に減算されるデータ長がゼロとなった際、当該携帯可能電子装置をデータの受信が可能な受信モードに切り替えることを特徴とする。
この発明の携帯可能電子装置の通信制御方法は、データの送受信を行う携帯可能電子装置に用いられる方法であって、送信データを所定の送信単位ごとに送信バッファに格納し、前記送信バッファに格納した送信単位のデータが最終の送信データか否かを設定し、前記送信バッファに格納した送信単位のデータを送信する毎に、送信したデータが最終の送信データか否かを判断し、この判断により送信したデータが最終の送信データであると判断した際に、当該携帯可能電子装置をデータの受信が可能な受信モードに切り替えることを特徴とする。
この発明によれば、高速な通信速度あるいは迅速な通信モードの切り替え制御などに対応することができ、効率の良い通信を実現することができる携帯可能電子装置と携帯可能電子装置の通信制御方法を提供することができる。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の実施の形態に係る携帯可能電子装置としてのICカードの構成を概略的に示すものである。
このICカードCは、外部装置(カードリーダライタ)との間でデータの送受信を行なう通信手段としての通信部12、および、1つ(あるいは複数)のICチップ13から構成されている。
当該ICカードCが無線式ICカードの場合、上記通信部12は、アンテナおよび送受信部として構成される。上記通信部12は、無線式カードリーダライタから送信された変調波を非接触で受信したり、外部へ変調波を送信したりするようになっている。なお、無線式ICカードでは、上記通信部12により受信した変調波から内部回路に供給するための電源やクロックパルス等を生成するようになっている。
また、当該ICカードCが接触式ICカードの場合、上記通信部12は、図示しないコンタクト部を介してカードリーダライタ等の外部装置と通信を行う。上記通信部12は、図示しないコンタクト部が外部装置のICカード接触端子部と接触することにより、I/O端子が接続され、データの送受信を行う。なお、接触式ICカードでは、I/O端子以外の電源(VCC)、リセット信号(RST)、クロックパルス(CLK)および接地(GND)などの端子が図示しないコンタクト部により接続される。
上記ICチップ13は、制御手段としての制御素子(たとえばCPU)14、記憶手段としてのデータメモリ15、ワーキングメモリ16、および、プログラムメモリ17から構成される。上記ICチップ13は、上記通信部12と接続された状態でICカードC本体内に埋設される。
上記制御素子14は、当該ICカードC全体の制御を司るものである。上記制御素子14は、例えば、上記プログラムメモリ17あるいは上記データメモリ15に記憶されている制御プログラムにより動作し、当該ICカードCの各種の機能を実現する。
上記データメモリ15は、各種のデータの記憶に使用される。上記データメモリ15は、たとえば、EEPROM(エレクトリカリ・イレーザブル・アンド・プログラマブル・リード・オンリ・メモリ)、あるいはフラッシュROMなどの書換え可能な不揮発性メモリにより構成されている。
上記ワーキングメモリ16は、制御素子14が処理を行う際の処理データなどを一時的に保持するための作業用メモリである。上記ワーキングメモリ16は、たとえば、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)などの揮発性メモリで構成されている。
上記プログラムメモリ17は、たとえば、マスクROM(リード・オンリ・メモリ)などの書換え不可能な固定メモリで構成されている。上記プログラムメモリ17は、当該ICカードCの種々の基本機能を実現するサブルーチンを備えた制御素子14の制御プログラムなどを記憶している。
次に、当該ICカードCの通信制御について詳細に説明する。
図2は、ICカードCにおけるI/O制御に関する回路構成例を示すブロック図である。
図2に示すように、上記通信部12では、上記制御素子としてのCPU14からのアドレスバス及びデータバスの信号線が送信バッファ(送信BUF)21、送信バッファコントローラ(送信BUFコントロール回路)22、割り込みコントローラ23、受信バッファ(受信BUF)24に接続されている。
上記送信BUF21は、送信データ格納手段として機能し、送信データを格納するバッファメモリである。上記送信BUF21は、制御素子14によりセットされる送信データを一時的に格納し、格納したデータを上記送信BUFコントローラ22の制御に基づいて送信する。
例えば、上記制御素子14によりデータ列(少なくとも1つの送信単位(キャラクタ単位)以上のデータからなるデータ列)として送信データが与えられた場合、上記送信BUF21は、送信データとしてのデータ例を格納し、格納したデータを上記送信BUFコントローラ22の制御に基づいて送信する。また、上記制御素子14により送信データがデータの送信単位としてのキャラクタ毎(例えば、1バイト毎)に与えられた場合、上記送信BUF21は、上記制御素子14が与えられた送信データとしてのキャラクタ単位のデータを格納し、格納したデータを上記送信BUFコントローラ22の制御に基づいて送信する。
上記送信BUFコントローラ22は、送信制御手段として機能し、上記送信BUF21に格納されたデータの送信を制御するものである。また、上記送信BUFコントローラ22は、送信したデータ(あるいは送信するデータ)が最終のキャラクタであるか否か(つまり、送信完了か否か)を識別する識別機能を有している。この送信したデータが最終のキャラクタであるか否かの識別機能については、後で詳細に説明する。
上記割り込みコントローラ23は、切替手段として機能し、割り込み信号により送信モードあるいは受信モードの切替えを行うものである。例えば、上記送信BUFコントローラ22から送信完了を意味するステータスが通知された場合、上記割り込みコントローラ23は、通信モードを送信モードから受信モードに切り換えるための割り込み信号を出力し、上記CPU14に対して送信完了を意味するステータスを通知する。これにより、当該ICカードCは、データ受信状態(受信モード)となる。また、受信モードにおいてデータの受信が完了すると、上記割り込みコントローラ23は、受信完了の割り込みを発生させる。
上記受信BUF24は、受信データ格納手段として機能し、I/O端子(I/O端子を介して外部装置)から受信した受信データを格納するバッファメモリである。上記受信BUF24は、受信モードにおいて上記I/O端子から入力された受信データを順次メモリに格納することにより受信データを上記制御素子14に供給し、外部装置からのデータの受信を実現する。
次に、上記送信BUFコントローラ22における送信データが最終のキャラクタであるか否かの識別機能について説明する。
まず、上記制御素子14が送信データとしてデータ列をセットした場合(データ列からなるデータの送信制御)の識別機能について説明する。
すなわち、上記制御素子14が送信BUF21にデータ列(少なくともキャラクタ単位以上)の送信データをセットした場合、上記送信BUFコントローラ22には、上記制御素子14から送信BUF21にセットした送信データのデータ長が設定される。
上記制御素子14が送信BUF21にデータ列(少なくともキャラクタ単位以上)の送信データをセットした場合、上記送信BUFコントローラ22は、上記送信BUF21に記憶している送信データのデータ長を管理する。例えば、上記送信BUFコントローラ22は、上記送信BUF21からデータをキャラクタ単位分(1バイト)送信する毎に、送信BUF21にセットされた送信データのデータ長から実際に送信したデータのデータ長分を減算する。これにより、上記送信BUFコントローラ22は、上記送信BUF21に格納している送信データ(未送信分のデータ)のデータ長を管理する。
従って、データ列からなるデータの送信制御では、上記のような送信データ(未送信分のデータ)のデータ長の管理によりデータ長が「0」となった際、つまり、最終のキャラクタのデータを送信した際、上記送信BUFコントローラ22は、上記割り込みコントローラ23に対して送信完了を意味するステータスを通知する。この結果として、当該ICカードCは、データ列からなる送信データの送信を完了するとともに、I/O信号が送信モードから受信モードに切り換えられる。
次に、上記制御素子14が送信データとしてのキャラクタ単位のデータをセットした場合(キャラクタ単位の送信データに対する通信制御)の識別機能について説明する。
すなわち、キャラクタ単位(1バイト毎)でデータの送信を行う場合、上記制御素子14は、上記送信BUF21にキャラクタ単位のデータをセットするとともに、上記送信BUFコントローラ22に上記送信BUF21にセットしたデータが最終のキャラクタであるか否かをセットする。このため、上記制御素子14が送信BUF21にキャラクタ単位で送信データをセットする場合、上記送信BUFコントローラ22は、上記制御素子14からの設定に基づいて上記送信BUF21にセットされた送信データ(キャラクタ単位のデータ)が最終のキャラクタであるか否かを識別する。
したがって、キャラクタ単位の送信データに対する送信制御では、上記送信BUF21にセットされたキャラクタ単位の送信データが最終であると判断した際、上記送信BUFコントローラ22は、上記割り込みコントローラ23に対して送信完了を意味するステータスを通知する。この結果として、当該ICカードCは、キャラクタ単位の送信データの送信を完了するとともに、I/O信号が送信モードから受信モードに切り換えられる。
次に、データ列からなるデータを送信する際の動作例について説明する。
図3は、データ列からなるデータを送信する際の動作例を説明するためのフローチャートである。
データ列からなるデータの送信を行う場合、上記制御素子14は、データ列からなる送信データを生成し、生成した送信データを送信BUF21にセットする(ステップS11)。また、上記制御素子14は、上記送信BUF21に送信データをセットするとともに、上記送信BUFコントローラ22に上記送信BUF21にセットした送信データのデータ長(ここでは、データ長をNバイトとする)をセットする(ステップS12)。
上記送信BUF21に送信データをセットし、上記送信BUFコントローラ22に送信データのデータ長Nをセットすると、上記制御素子14は、上記送信BUFコントローラ22に上記送信BUF21にセットした送信データの送信を開始することを命令する(ステップS13)。
上記制御素子14からの送信命令を受けると、上記送信BUFコントローラ22は、上記送信BUF21にセットされているデータをキャラクタ単位(ここでは1バイトとする)ごとに順次送信する(ステップS14)。この場合、上記送信BUFコントローラ22は、上記送信BUF21にセットされているデータを1バイト送信する毎に、送信データのデータ長としてセットされているデータ長Nを1バイトづつ減算(N=N−1)する(ステップS15)。
さらに、上記送信BUF21にセットされているデータを1バイト送信するごとに(つまり、N=N−1とするごとに)、上記送信BUFコントローラ22は、N=0となったか否かを判断する(ステップS16)。この判断によりN≠0であると判断した場合(ステップS16、NO)、上記送信BUFコントローラ22は、上記ステップS14へ戻り、上記送信BUF21に格納されている送信データの次の1バイトを送信する。
また、上記ステップS16の判断は、上記送信BUF21にセットされた送信データの送信が完了したか否かを判断するものである。従って、N=0となった場合、つまり、送信データのデータ長Nから実際に送信したデータ長を減算した値が「0」となった場合、上記送信BUFコントローラ22は、送信データの最終バイトの送信が完了したこと、つまり、上記送信BUF21にセットされた送信データの送信が完了したことを判断する。
このような判断により送信データの最終バイトを送信したと判断した際(ステップS16、YES)、上記送信BUFコントローラ22は、上記割り込みコントローラ23にデータの送信が完了したことを通知する(ステップS17)。この送信完了の通知を受けると、上記割り込みコントローラ23は、送信モードから受信モードに切り替える割り込み信号を出力することにより、受信の割り込みを許可し、当該ICカードCを受信モードとする(ステップS18)。また、上記割り込みコントローラ23は、上記CPU14に対して送信データの送信完了を意味するステータスを通知する(ステップS19)。
上記のような動作により、上記送信BUFコントローラ22は、データ列からなる送信データの送信が完了した際に、当該ICカードCにおけるI/O端子の通信制御を送信モードから受信モードに設定する。この結果、当該ICカードCは、データ例からなる送信データの送信完了と同時に、自動的に送信モードから受信モードに切り換えることが可能となる。
次に、キャラクタ単位でデータを送信する際の動作例について説明する。
図4は、キャラクタ単位でデータを送信する際の動作例を説明するためのフローチャートである。
キャラクタ単位でデータの送信を行う場合、上記制御素子14は、送信データをキャラクタ単位のデータ(以下、キャラクタデータとも称する)ごとに上記送信BUF21にセットする(ステップS21)。また、上記制御素子14は、上記送信BUF21にキャラクタ単位の送信データをセットするとともに、上記送信BUFコントローラ22には上記送信BUF21にセットしたキャラクタ単位のデータが最終のキャラクタ(一連の送信処理に係る送信データのうち最後のキャラクタとなるもの)であるか否かを示すデータ(例えば、最終キャラクタであるか否かを示すフラグ)をセットする(ステップS22)。
上記送信BUF21にキャラクタデータをセットし、上記送信BUFコントローラ22に当該キャラクタデータが最終のキャラクタであるか否かを示すデータをセットすると、上記制御素子14は、上記送信BUFコントローラ22に上記送信BUF21にセットした送信データの送信を開始することを命令する(ステップS23)。
上記制御素子14からの送信命令を受けると、上記送信BUFコントローラ22は、上記送信BUF21にセットされているキャラクタデータを送信する(ステップS24)。この際、上記送信BUFコントローラ22は、上記送信BUF21にセットされているキャラクタデータを送信する毎に、上記制御素子14によりセットされたデータ(フラグ)に基づいて当該キャラクタデータが最終キャラクタであるか否かを判断する(ステップS25)。
この判断により送信したキャラクタデータが最終キャラクタでないと判断した場合(ステップS25、NO)、上記送信BUFコントローラ22は、上記ステップS21へ戻り、制御素子14により上記送信BUF21にセットされる次のキャラクタデータに対する送信処理を行う。
また、上記判断により送信したキャラクタデータが最終キャラクタであると判断した際(ステップS25、YES)、上記送信BUFコントローラ22は、上記割り込みコントローラ23にデータの送信が完了したことを通知する(ステップS26)。この送信完了の通知を受けると、上記割り込みコントローラ23は、送信モードから受信モードに切り替える割り込み信号を出力することにより、受信の割り込みを許可し、当該ICカードCを受信モードとする(ステップS27)。また、上記割り込みコントローラ23は、上記CPU14に対して送信データの送信完了を意味するステータスを通知する(ステップS28)。
上記のような動作により、上記送信BUFコントローラ22は、最終キャラクタの送信を送信した際に、当該ICカードCにおけるI/O端子の通信制御を送信モードから受信モードに設定する。この結果、当該ICカードCは、送信データの送信完了と同時に、自動的に送信モードから受信モードに切り換えることが可能となる。
上記のように、本実施の形態では、ICカードにおける送信制御において通信部が送信しているデータが送信すべきデータのうち最終キャラクタであるか否かを識別し、最終キャラクタの送信が完了した時点で、自動的に受信モードに切り換えるものである。これにより、データの送信完了時に、送信完了(送信状態)から受信状態に自動的に移行することができる。この結果、制御素子が送信状態から受信状態に移行する制御がなくなるとともに、送信完了から受信状態に移行するまでの時間が不要となり、効率のよい通信が可能となる。
また、シリアルI/O通信を制御する機能を具備するICカードあるいはICカード用のLSIにおいて、キャラクタ単位もしくはデータ列単位でデータの送信及び受信が可能な機能と、最終キャラクタの送信することを識別する機能と、最終キャラクタの送信完了したときに、データの受信が可能な受信モードに自動的に遷移するようにしたものである。これにより、送信モードから受信モードへの移行を即座に行うことができ、効率のよい通信が実現できる。
また、前記最終キャラクタを送信することを識別する機能としては、複数キャラクタからなるデータを送信する場合、送信するデータのデータ長を設定し、データを送信するごとに、設定したデータ長から送信したデータ長を減算して最終キャラクタか否か識別するようにしたものである。これにより、複数のキャラクタからなる送信データがセットされる場合であっても、送信モードから受信モードへの移行を即座に行うことができ、効率のよい通信が実現できる。
また、前記最終キャラクタを送信することを識別する機能としては、キャラクタ単位でのデータを送信する場合、キャラクタごとに最終キャラクタか否か識別するフラグを設定し、そのフラグに基づいて最終キャラクタを識別する。これにより、キャラクタ単位で送信データがセットされる場合であっても、送信モードから受信モードへの移行を即座に行うことができ、効率のよい通信が実現できる。
この発明の実施の形態に係るICカードの構成を概略的に示すブロック図。 ICカードにおけるI/O制御に関する回路構成例を示すブロック図。 データ列からなるデータを送信する際の動作例を説明するためのフローチャート。 キャラクタ単位でデータを送信する際の動作例を説明するためのフローチャート。
符号の説明
C…ICカード(携帯可能電子装置)、12…通信部、13…ICチップ、14…制御素子(CPU)、15…データメモリ(不揮発性メモリ)、16…ワーキングメモリ、17…プログラムメモリ、21…送信バッファ(送信BUF)、22…送信バッファコントローラ(送信BUFコントローラ)、23…割り込みコントローラ、24…受信バッファ(受信BUF)

Claims (7)

  1. データの送受信を行う携帯可能電子装置において、
    送信データを格納する送信データ格納手段と、
    この送信データ格納手段に格納されている送信データの送信を制御する送信制御手段と、
    前記送信データ格納手段に送信データを格納するとともに、前記送信制御手段に前記送信データの送信を指示する制御手段と、
    この制御手段により前記送信データ格納手段に格納された送信データの前記送信制御手段による送信が完了した際、データの受信が可能な受信モードに切り替える切替手段と、
    を具備することを特徴とする携帯可能電子装置。
  2. 前記制御手段は、さらに、前記送信制御手段に前記送信データ格納手段に格納した送信データのデータ長を設定し、
    前記送信制御手段は、さらに、前記制御手段により設定された前記送信データのデータ長と送信したデータのデータ長とに基づいて前記送信データ保持手段に格納されている送信データのデータ長を管理することにより送信完了を識別し、
    前記切替手段は、前記送信制御手段により送信完了を識別した際に、前記受信モードに切り替える、
    ことを特徴とする前記請求項1に記載の携帯可能電子装置。
  3. 前記送信制御手段は、前記送信データ格納手段に格納されている送信データを送信する毎に、前記制御手段に設定された送信データのデータ長から送信したデータのデータ長を減算することにより送信完了を識別する、
    ことを特徴とする前記請求項2に記載の携帯可能電子装置。
  4. 前記制御手段は、前記送信データ格納手段に送信単位ごとに送信データを格納するとともに、前記送信データ格納手段に格納した送信データが最終の送信データであるか否かを前記送信制御手段に設定し、
    前記送信制御手段は、前記制御手段による設定に基づいて送信するデータが最終の送信データであるか否かを識別し、
    前記切替手段は、前記送信制御手段が送信するデータが最終の送信データであると識別した際に、前記受信モードに切り替える、
    ことを特徴とする前記請求項1に記載の携帯可能電子装置。
  5. データの送受信を行う携帯可能電子装置に用いられる通信制御方法であって、
    送信データを送信バッファに格納し、
    前記送信バッファに格納した送信データを所定の送信単位分送信する毎に、送信したデータが最終の送信データであるか否かを判断し、
    この判断により送信したデータが最終の送信データであると判断した際、当該携帯可能電子装置をデータの受信が可能な受信モードに切り替える、
    ことを特徴とする携帯可能電子装置の通信制御方法。
  6. データの送受信を行う携帯可能電子装置に用いられる通信制御方法であって、
    送信データを送信バッファに格納し、
    前記送信バッファに格納した送信データのデータ長を設定し、
    前記送信バッファに格納した送信データを所定の送信単位分送信する毎に、前記送信バッファに格納した送信データのデータ長から送信したデータのデータ長分を減算し、
    この送信データの送信毎に減算されるデータ長がゼロとなった際、当該携帯可能電子装置をデータの受信が可能な受信モードに切り替える、
    ことを特徴とする携帯可能電子装置の通信制御方法。
  7. データの送受信を行う携帯可能電子装置に用いられる通信制御方法であって、
    送信データを所定の送信単位ごとに送信バッファに格納し、
    前記送信バッファに格納した送信単位のデータが最終の送信データか否かを設定し、
    前記送信バッファに格納した送信単位のデータを送信する毎に、送信したデータが最終の送信データか否かを判断し、
    この判断により送信したデータが最終の送信データであると判断した際に、当該携帯可能電子装置をデータの受信が可能な受信モードに切り替える、
    ことを特徴とする携帯可能電子装置の通信制御方法。
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