JP4976993B2 - データ処理装置及び通信装置 - Google Patents

Description

本発明は高速シリアルインタフェースと近接通信用インタフェースの双方の通信方式に対応するデータ処理装置に関し、例えばＩＳＯ７８１６−２に準拠した外部端子を有するＩＣカードに適用して有効な技術に関する。

ＩＳＯ７８１６−２に準拠したインタフェース上で、ＩＳＯ７８１６−３に準拠した通信を行う場合、Ｃ１端子，Ｃ２端子，Ｃ３端子，Ｃ５端子，Ｃ７端子をそれぞれ電源端子Ｖｃｃ、リセット端子ＲＳＴ、クロック入力端子ＣＬＫ、グランド端子ＧＮＤ、入出力端子Ｉ／Ｏとして使用するが、Ｃ４端子、Ｃ６端子およびＣ８端子は使用されないため、それらの端子をＩＳＯ７８１６−３準拠の通信以外の通信に使用することができる。例えば、Ｃ４端子をＤ＋、Ｃ８端子をＤ−として使用することにより、ＩＳＯ７８１６−１２に準拠したＵＳＢ（Universal Serial Bus）通信を行うことができる。ＵＳＢインタフェースを有するＩＣカードについては例えば特許文献１に記載がある。また、Ｃ４端子をＳｉｇｎａｌ−Ｏｕｔ、Ｃ８端子をＳｉｇｎａｌ−Ｉｎとして使用することにより、ＩＳＯ／ＩＥＣ２８３６１に準拠したＮＦＣ−ＷＩ（Near Field Communication Wired Interface）通信を行うことができる。ＮＦＣ−ＷＩインタフェースを有するＩＣカードについては例えば特許文献２に記載がある。

特開２００５−２８４３２３号公報 特開２００５−１８１４９号公報

前記ＩＳＯ７８１６−３準拠の通信とＵＳＢ通信又はＮＦＣ−ＷＩ通信とは、使用端子が重複していないため、並列に使用することが可能である。しかしながら、端子数の制限から、ＵＳＢ通信とＮＦＣ−ＷＩ通信とを並列に行うことはできない。したがって、ＩＳＯ７８１６−３準拠の通信で未使用端子とされるＣ４端子とＣ８端子を用いる場合でも、ＩＣカードを接続する外部端装置に応じて、使用するインタフェースを切り替える必要がある。従来、ＩＣカードのようなデータ処理装置においてはそのようなインタフェースの切換えについて考慮されたものは無かった。

本発明の目的は、ＵＳＢ通信等の高速シリアルインタフェース又はＮＦＣ−ＷＩ通信等の近接通信用インタフェースを共通の外部端子を用いて選択的に利用可能なデータ処理装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、ＵＳＢインタフェース又はＮＦＣ−ＷＩインタフェースを共通の外部端子を用いて選択的に利用可能なＩＣカードを通信端末に装着して利用することができる通信装置を提供することにある。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、ＩＣカードのようなデータ処理装置はマイクロコントローラを備え、マイクロコントローラは非接触インタフェースのためのフロントエンド回路にインタフェースされるＮＦＣ−ＷＩ制御回路のような近接通信用インタフェース制御回路とＵＳＢ制御回路のような高速シリアルインタフェース制御回路とを選択的に使用可能に備える。前記高速シリアルインタフェース制御回路と前記近接通信用インタフェース制御回路には第１外部端子及び第２外部端子が共通に割り当てられ、共通使用される第１外部端子および第２外部端子の初期状態を切換える切換え回路がデータ処理装置に搭載される。換え回路は、前記高速シリアルインタフェース制御回路の使用が指示されるときは前記第１外部端子及び第２外部端子を高速シリアルインタフェース用の差動データ端子とするのに必要な初期状態とし、前記近接通信用インタフェース制御回路の使用が指示されるときは前記第１外部端子を信号入力端子とし前記第２外部端子を信号出力端子とするのに必要な初期状態とする。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、ＩＣカードのようなデータ処理装置において、ＵＳＢ通信等の高速シリアルインタフェース又はＮＦＣ−ＷＩ通信等の近接通信用インタフェースを共通の外部端子を用いて選択的に利用可能になる。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。

〔１〕データ処理装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ）は、非接触インタフェースのためのフロントエンド回路（５０１）にインタフェースされる近接通信用インタフェース制御回路（１３８）と高速シリアルインタフェース制御回路（１３６）とを選択的に使用可能に備えるマイクロコントローラ（１３０，１３０Ａ）を有し、前記高速シリアルインタフェース制御回路と前記近接通信用インタフェース制御回路に共用される第１外部端子（１１６）及び第２外部端子（１１７）を有する。更に前記第１外部端子及び第２外部端子の初期状態を切換える切換え回路（１２０）をデータ処理装置は備える。前記切換え回路は、前記高速シリアルインタフェース制御回路が使用されるときは前記第１外部端子及び第２外部端子を高速シリアルインタフェース用の差動データ端子とするのに必要な初期状態とし、前記近接通信用インタフェース制御回路が使用されるときは前記第１外部端子を信号入力端子とし前記第２外部端子を信号出力端子とするのに必要な初期状態とする。

前記高速シリアルインタフェース制御回路又は前記近接通信用インタフェース制御回路の何れが使用されるかに応じて切換え回路が第１外部端子及び第２外部端子を初期状態とするので、使用される前記高速シリアルインタフェース制御回路又は前記近接通信用インタフェース制御回路は外部のホスト装置との間で通信を確立するための初期化シーケンスを行うことができる。

第１外部端子と第２外部端子の２個の端子を前記高速シリアルインタフェース制御回路と前記近接通信用インタフェース制御回路に共通使用するから、前記高速シリアルインタフェース制御回路との間での差動による半二重通信と、前記近接通信用インタフェース制御回路との間でのシングルエンドによる全二重通信とを容易に実現することができる。

〔２〕項１のデータ処理装置において、例えば前記高速シリアルインタフェース制御回路はＵＳＢ制御回路であり、前記近接通信用インタフェース制御回路はＮＦＣ−ＷＩ制御回路である。

〔３〕項２のデータ処理装置において、前記切換え回路は、例えば前記第１端子を選択的にプルアップする第１スイッチ（２２２）、前記第１端子を選択的にプルダウンする第２スイッチ（２２４）、前記第２端子を選択的にプルダウンする第３スイッチ（２２６）、及びスイッチ制御回路（２２０）を有する。前記スイッチ制御回路は、前記高速シリアルインタフェース制御回路が使用されるとき第１スイッチ及び第３スイッチをオンとし第２スイッチをオフにし、前記近接通信用インタフェース制御回路が使用されるときは前記第２スイッチ及び第３スイッチをオンとし第１スイッチをオフにする。ＵＳＢ制御回路又はＮＦＣ−ＷＩ制御回路との間で初期化シーケンスを開始できる初期状態を容易に実現することができる。

〔４〕項１のデータ処理装置は更に、前記切換え回路及びマイクロコントローラに前記高速シリアルインタフェース制御回路又は前記近接通信用インタフェース制御回路の使用を指示する指示信号（１１９）の入力に割り当てられた第３外部端子（１１５）を有する。データ処理装置が接続されるホスト装置側から高速シリアルインタフェース又は近接通信用インタフェースの使用を選択することができる。

〔５〕項１のデータ処理装置は更に外部端子として電源端子とグランド端子を有し、電圧検出回路（３００）を有する。電圧検出回路は、前記電源端子とグランド端子から供給される動作電源の電圧に応じて、前記切換え回路及びマイクロコントローラに前記高速シリアルインタフェース制御回路又は前記近接通信用インタフェース制御回路の使用を指示する指示信号（３０２）を供給する。高速シリアルインタフェースで使用される電源電圧と近接通信用インタフェースで使用される電源電圧が相違するとき、使用するインタフェースに応ずる電源電圧がホスト装置から供給される場合を考えると、供給される電源の電圧に応じて切換え回路による初期化状態を選択することができる。何れのインタフェースを使用するかを指示するために専用端子を割り当てることを要しない。

〔６〕項１のデータ処理装置は更に、前記切換え回路及びマイクロコントローラに前記高速シリアルインタフェース制御回路又は前記近接通信用インタフェース制御回路の使用を指示する指示信号（４０１）を供給する外部選択スイッチ回路（４００）を有する。何れのインタフェースを使用するかを指示するために専用端子を割り当てることを要しない。

〔７〕項１のデータ処理装置において、前記マイクロコントローラは更に調歩同期シリアルインタフェース制御回路（１３４）を有し、前記調歩同期シリアルインタフェース制御回路には前記第１外部端子及び第２外部端子以外の外部端子が割当てられる。これにより、ＵＡＲＴのような調歩同期シリアルインタフェースと共にＵＳＢのような高速シリアル通信及びＮＦＣ−ＷＩのような近接通信用インタフェースの併せて三種類の通信方式を持つＩＣカードのようなデータ処理装置を実現することができる。

〔８〕項１のデータ処理装置において、前記外部端子は例えばＩＳＯ７８１６に準拠する端子であり、このときマイクロコントローラはＩＣカード用マイクロコンピュータとされる。

〔９〕通信装置は、無線通信のためのアナログフロントエンド（５０１）を有する通信端末（５００）とこれに着脱可能なＩＣカード（１００，１００Ａ）とを有する。ＩＣカードは、選択的に使用可能なＵＳＢ制御回路及びＮＦＣ−ＷＩ制御回路を備えると共にＵＡＲＴ制御回路を有するマイクロコントローラと、前記ＵＳＢ制御回路及び前記ＮＦＣ−ＷＩ制御回路に共用される第１外部端子及び第２外部端子と、前記第１外部端子及び第２外部端子の初期状態を切換える切換え回路とを有する。前記切換え回路は、ＵＳＢ制御回路が使用されるときは前記第１外部端子及び第２外部端子をＵＳＢ用の差動データ端子とするのに必要な初期状態とし、ＮＦＣ−ＷＩ制御回路が使用されるときは前記第１外部端子を信号入力端子とし前記第２外部端子を信号出力端子とするのに必要な初期状態とする。

これにより、通信端末はＵＡＲＴによってＩＣカードを初期的に認識し、その後必要に応じて、ＵＳＢ又はＮＦＣ−ＷＩを用いたインタフェースを選択することができる。特に、通信端末のアナログフロントエンドをＩＣカードに利用させることが可能になる。

〔１０〕項９の通信装置において、前記ＮＦＣ−ＷＩ制御回路が使用されるときは前記第１外部端子及び第２外部端子は前記アナログフロントエンドに接続されればよい。

〔１１〕項９の通信装置において前記ＩＣカードは例えばサブスクライブ・アイデンティティ・モジュール・カードである。通信装置は移動体通信装置としての携帯電話器等に適用される。

２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１には本発明に係るデータ処理装置の一例が示される。同図に示されるデータ処理装置（ＣＲＤ）１００は例えばＩＣカードの一つであるサブスクライブ・アイデンティティ・モジュール・カードあるいはセキュリティ機能付きのメモリカード等として実現されている。

データ処理装置はＩＣカード用マイクロコンピュータとしてのマイクロコントローラ（ＭＣＯＮ）１３０とインタフェース切換え回路（ＩＦＣＨＮＧ）１２０を有し、それらは、各回路または各回路の集まり毎に複数の半導体チップで構成してもよいし、１チップで構成してもよい。マイクロコントローラ１３０は代表的に示された中央処理装置（ＣＰＵ）１３２、調歩同期シリアルインタフェースとしてのＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter)制御回路（ＵＡＲＴＣＮＴ）１３４、高速シリアルインタフェース制御回路としてのＵＳＢ制御回路（ＵＳＢＣＮＴ）１３６、近接通信用インタフェース制御回路としてのＮＦＣ−ＷＩ制御回路（ＮＦＣ−ＷＩＣＮＴ）１３８、及び選択回路（ＳＬＣＴ）１３５等を有する。

ＵＡＲＴ制御回路１３４は、外部と調歩同期方式によるシリアル信号を制御する回路である。ＵＳＢ制御回路１３６は外部との間で２個の端子を用いて差動信号による半二重通信を制御する回路である。ＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８はアナログフロントエンドとの間で２個の端子を用いて全二重通信を制御する回路であり、ＩＳＯ／ＩＥＣ２８３６１に準拠したデータ通信を実現する回路である。選択回路１３５は外部インタフェースにＵＳＢ制御回路１３６又はＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８を選択的に利用可能にする構成を象徴的に表したものである。従って、実際に接続選択スイッチのようなハードウェア回路が設けられていてもよいし、或いはＵＳＢ制御回路１３６とＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８のコントロールレジスタに設けられた夫々に対応する動作イネーブルビットによって選択的にＵＳＢ制御回路１３６又はＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８を活性化する構成として実現されてもよい。活性化の制御は例えば動作クロックの供給／停止の制御、動作電源の供給／停止の制御等によって実現されればよい。

データ処理装置１００は、ＩＳＯ７８１６−２互換のインタフェースとして、電源端子（Ｖｃｃ）１１０、リセット端子（ＲＳＴ）１１１、クロック入力端子（ＣＬＫ）１１２、グランド端子（ＧＮＤ）１１３、データ入出力端子（Ｉ／Ｏ）１１４を有し、それらの端子はＩＣカードやセキュティ機能付きメモリカード等の外部端子機能を実現するものである。

Ｖｃｃ１１０は、データ処理装置１００へ電源電圧を供給するための外部端子であり、ＩＳＯ７８１６−２ではＣ１端子が割り当てられている。ＲＳＴ１１１は、データ処理装置１００へリセット信号が入力される外部端子であり、ＩＳＯ７８１６−２ではＣ２端子が割り当てられている。尚、ＲＳＴ１１１経由のリセットを外部リセットと呼ぶことにする。ＣＬＫ１１２は、データ処理装置１００がＩＳＯ７８１６−３に準拠した処理を行うために必要なクロック信号を入力するための外部端子であり、ＩＳＯ７８１６−２ではＣ３端子が割り当てられている。ＧＮＤ１１３は、データ処理装置１００へグランド電位を供給する外部端子であり、ＩＳＯ７８１６−２ではＣ５端子が割り当てられている。Ｉ／Ｏ１１４は、データ処理装置１００とＡＰＤＵ(Application Protocol Data Unitの略)即ちコマンドやレスポンス等のデータを送受信するための端子であり、ＩＳＯ７８１６−２ではＣ７端子が割り当てられている。Ｉ／Ｏ１１４は前記ＵＡＲＴ制御回路１３４に接続され、マイクロコントローラ１３０はＩＳＯ７８１６−３に準拠した通信処理をホスト装置としての外部端末若しくは通信端末（ＴＲＭＬ）との間で行う。

ＵＡＲＴインタフェースは外部端末にＩＣカードが接続された当初における通信確立のための通信処理に用いられることが多く、ＩＣカードがＵＳＢ等の高速インタフェースを備える場合には、必要に応じて外部インタフェースをＵＳＢ等に切り替えて高速通信を行うことになる。データ処理装置１００は前述の如く動作選択可能なＵＳＢ制御回路１３６とＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８を備える。

データ処理装置１００の外部との間でＵＳＢ制御回路を用いたＵＳＢインタフェースを行うにはＶｃｃ１１０とＧＮＤ１１３の他に、差動入出力用のＤ＋，Ｄ−の端子を必要とする。ＩＳＯ７８１６−１２の規格に準拠すればＤ＋をＣ４端子１１６、Ｄ−をＣ８端子１１７に割り当てることになる。

一方、データ処理装置１００の外部との間でＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８を用いたＮＦＣ−ＷＩインタフェースを行うにはＶｃｃ１００及びＧＮＤ１１３の他に、コマンドやデータを転送する信号入力端子（ＮＦＣフロントエンドからの出力であるSignal-Outを受ける端子）と信号出力端子（ＮＦＣフロントエンドへの入力であるSignal-Inを出力する端子）を外部端子に割当てる必要がある。データ処理装置１００においては、前記信号入力端子（Signal-Outを受ける端子）をＣ４端子１１６に、信号出力端子（Signal-Inを出力する端子）をＣ８端子１１７に割り当てる。即ち、Ｃ４端子１１６とＣ８端子１１７はＵＳＢインタフェースとＮＦＣ−ＷＩインタフェースに兼用される。尚、ＩＳＯ７８１６−３準拠のインタフェース、ＵＳＢインタフェース、ＮＦＣ−ＷＩインタフェースにおいて、どの端子がどのインタフェースに割当てられても、その割当てが明確であり、かつＵＳＢインタフェースとＮＦＣ−ＷＩインタフェースに使用する端子が兼用され他の端子機能と重複していなければ、端子割当ての具体例は上記に限定されない。

切換え回路１２０は、前記ＵＳＢ制御回路１３６が使用されるときはＣ４端子１１６及びＣ８端子１１７をＵＳＢインタフェース用の差動データ端子Ｄ＋，Ｄ−とするのに必要な初期状態を形成し、前記ＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８が使用されるときは前記Ｃ４端子を信号入力端子（Signal-Outを受ける端子）とし、Ｃ８端子を信号出力端子（Signal-Inを出力する端子）とするのに必要な初期状態を形成する。図１の例では前記ＵＳＢ制御回路１３６を使用するかＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８を使用するかは空き端子であるＣ６端子１１５を介して外部から供給される指示信号１１９によって指示される。指示信号１１９はセレクタ１３５と切換え回路１２０に供給される。

図２には切換え回路１２０の具体例が示される。切換え回路１２０は、Ｃ８端子を選択的にプルダウンするスイッチ（ＳＷ３）２２６、Ｃ４端子を選択的にプルダウンするスイッチ（ＳＷ２）２２４、Ｃ４端子を選択的にプルアップするスイッチ（ＳＷ１）２２２、及びスイッチ制御回路（ＳＷＣＮＴ）２２０を有する。尚、図２の構成はＵＳＢインタフェースの通信速度がフルスピード・ハイスピードの場合の例である。ＵＳＢインタフェースの通信速度がロースピードの場合はＣ８端子１１７にスイッチ（ＳＷ１）２２２を接続する構成となる。

スイッチ制御回路２２０は、Ｃ６端子１１５から入力される指示信号１１９の論理値応じて、スイッチ２２２，２２４，２２６の状態を切換える。Ｃ６端子１１５が論理値１の場合、ＮＦＣ−ＷＩインタフェースに適合するように、スイッチ２２２がオフ、スイッチ２２４及び２２６がオンにされる。Ｃ６端子１１５が論理値０の場合、ＵＳＢインタフェースに適合するように、スイッチ２２２及び２２６がオン、スイッチ２２４がオフにされる。スイッチ２２２に接続する抵抗Ｒ１の値は、ＵＳＢの仕様より１．５ｋΩである。また、スイッチ２２４に接続する抵抗Ｒ２及びスイッチ２２６に接続する抵抗Ｒ３の値は、スイッチ２２４及び２２６をオンにした際にＣ４端子１１６及びＣ８端子１１７の状態が論理値０（ローレベル）状態になるように例えば５ｋΩ程度とされる。尚、Ｃ４端子１１６及びＣ８端子１１７を選択的にロー状態にはスイッチ２２４及び２２６を用いたプルダウン以外の回路構成を採用してもよい。

それらのスイッチ状態によって得られるＣ４端子１１６及びＣ８端子１１７の状態は対応するインタフェース仕様にとって初期化シーケンスを行うために必要な初期状態になっている。

図３にはデータ処理装置１００の起動時（パワーオンリセット時）におけるＵＳＢインタフェース又はＮＦＣ−ＷＩインタフェースを選択して動作される場合の処理フローが例示される。

電源端子１１０から電源電圧が投入される前において、Ｃ８端子１１７の状態がロー状態にされていることにより、スイッチ２２２の初期状態はオフ（ノーマリ・オフ）、スイッチ２２４及び２２６の初期状態はオン（ノーマリ・オン）とされる（Ｓ１）。

外部端末からＣ１端子１１０に電圧が印加されると（Ｓ２）、切換え回路１２０は、印加された電源電圧が規定された動作電圧に達した後、Ｃ６端子１１５から入力される指示信号１１９の状態を確認する。Ｃ６端子１１５の状態が論理値１（ハイ）状態ならば、スイッチ２２２，２２４，２２６の状態を変更しない。反対に、Ｃ６端子１１５の状態がロー状態ならば、スイッチ２２２をオン、スイッチ２２４をオフに反転する（Ｓ３，Ｓ７）
Ｃ６端子１１５の状態がハイ状態の場合、マイクロコントローラ１３０はＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８の使用を選択し（Ｓ４）、切換え回路１２０はＣ４端子１１６およびＣ８端子１１７をＮＦＣ−ＷＩインタフェースに必要な初期状態にする。ＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８は、Ｃ１端子１１０の電源電圧が規定された動作電圧に達した後、Ｃ４端子１１６およびＣ８端子１１７を介して外部端末が図４に示されるＮＦＣ−ＷＩの初期化シーケンスを行っているかを確認する(Ｓ５)。ＮＦＣ−ＷＩの初期化シーケンスが実施されていることを確認することによってＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８は、Ｃ４端子１１６およびＣ８端子１１７を用いてＮＦＣ−ＷＩインタフェースの動作を行う(Ｓ６)。外部端末側からのＮＦＣ−ＷＩ初期化シーケンスが行われない場合にはＣ４端子１１６及びＣ８端子１１７は、ＵＳＢインタフェースはもとよりＮＦＣ−ＷＩインタフェースとして利用されない。ＮＦＣ−ＷＩの初期化シーケンスは図４に例示されるように、電源電圧（ＶＣＣ）が規定された動作電圧に達した後、外部端末がＣ４端子１１６に、周波数１３．５６ＭＨｚのクロックを供給開し（時刻ｔ１）、クロック供給後、データ処理装置１００は５０ｍｓ以内にＣ８端子１１７をハイ状態にする(時刻ｔ２)という処理によって実現される。

一方図３において、Ｃ６端子１１５の状態がロー状態の場合、マイクロコントローラ１３０はＵＳＢ制御回路１３６の使用を選択し（Ｓ８）、切換え回路１２０はＣ４端子１１６およびＣ８端子１１７をＵＳＢインタフェースに必要な初期状態にする。ＵＳＢ制御回路１３６は、Ｃ１端子１１０の電源電圧が規定された動作電圧に達した後、Ｃ４端子１１６およびＣ８端子１１７に対して外部端末が図５に示されるようなＵＳＢの初期化シーケンスを行っているかを確認する(Ｓ９)。ＵＳＢの初期化シーケンスが実施されていることを確認することによってＵＳＢ制御回路１３６は、Ｃ４端子１１６およびＣ８端子１１７を用いてＵＳＢインタフェースの動作を行う(Ｓ１０)。外部端末側からのＵＳＢ初期化シーケンスが行われない場合にはＣ４端子１１６及びＣ８端子１１７は、ＮＦＣ−ＷＩインタフェースはもとよりＵＳＢインタフェースとして利用されない。ＵＳＢ初期化シーケンスは図５に例示される。即ち、電源電圧ＶＣＣが規定された動作電圧に達した後、外部端末がＣ４端子１１６およびＣ８端子１１７をロー状態にする(ｔ１)。規定電圧に達する前のＣ４端子１１６およびＣ８端子１１７の状態は不定でよい。外部端末がロー状態にした後、２０ｍｓ以内にデータ処理装置１００がＣ４端子１１６をハイ状態にする(ｔ２)。データ処理装置がＣ４端子１１６をハイ状態にした後、１０ｍｓ以内に外部端末がＣ４端子１１６をロー状態にする(t３)。以上がＵＳＢ初期化シーケンスである。尚、図５は通信速度が、ハイスピードもしくはフルスピードの場合を示す。

以上説明したデータ処理装置１００によれば、ＩＳＯ７８１６−２互換の外部端子を持ちＵＡＲＴによるシリアルインタフェースを行うことができる構成を基礎として、Ｃ６端子１１５からの指示に従って空き端子Ｃ４，Ｃ８を用いたＵＳＢインタフェース又はＮＦＣ−ＷＩインタフェースを切換えることができる。従って、データ処理装置１００はＩＳＯ７８１６−２準拠の通信、ＵＳＢによる通信、ＮＦＣ−ＷＩによる通信の３種類の通信方式を実現することができる。

図６にはＵＳＢインタフェースとＮＦＣ−ＷＩインタフェースの切換えに電源電圧検出回路による検出結果を用いるようにしたデータ処理装置１００Ａが例示される。

図１との相違点は、電圧検出回路（ＶＬＴＭＴＲ）３００を有し、マイクロコントローラ１３０Ａがレギュレータ（ＲＥＧＵＬ）３１０を備えた点である。電圧検出回路３００は、前記電源端子とグランド端子から供給される動作電源の電圧に応じて、前記切換え回路１２０及びマイクロコントローラ１３０ＡにＵＳＢ制御回路１３６又はＮＦＣ−ＷＩ制御回路１３８の使用を指示する指示信号３０２を供給する。指示信号３０２によるセレクタ１３５の選択作用、切換え回路１２０のスイッチ動作は前記指示信号１１９の場合と同様である。ＵＳＢインタフェースの規格によれば当該インタフェースで使用可能にされる電源電圧は１．８Ｖ、３Ｖ又は５Ｖである。一方ＮＦＣ−ＷＩの規格によれば当該インタフェースで使用可能にされる電源電圧は３Ｖである。このような相違があるとき、使用するインタフェースに応じて異なる電源電圧が外部端末から供給されることを考慮し、その電源の電圧レベルによって、使用されるべきインタフェースの種類を判別して、制御に用いようとするものである。但し、ＵＳＢとＮＦＣ−ＷＩで用いる電源電圧が相違されることを前提とする。例えばＵＳＢインタフェースを用いる場合には電源電圧は１．８Ｖ又は５Ｖとされ、ＮＦＣ−ＷＩインタフェースを用いる場合には電源電圧は３Ｖとされる。電圧検出回路３００は、電源電圧が１．８Ｖ又は５Ｖのとき指示信号を論値０（ロー状態）とし、電源電圧が３Ｖのとき指示信号を論値１（ハイ状態）とすることにより、切換え回路１２０及びセレクタ１３５が図１と同様に作用する。このデータ処理装置１００ＡによればＵＳＢ又はＮＦＣ−ＷＩの何れのインタフェースを使用するかを指示するための専用端子を要しない。前記レギュレータ３１０は数種類の外部電源電圧ＶＣＣに対してマイクロコントローラ１３０Ａ内部の電源電圧を規定の電圧に保つための降圧若しくは昇圧動作を行う回路である。

図７にはデータ処理装置１００Ａの起動時（パワーオンリセット時）におけるＵＳＢインタフェース又はＮＦＣ−ＷＩインタフェースを選択して動作される場合の処理フローが例示される。図３との相違点はステップＳ３Ａの処理である。図３ではＣ６端子１１５の状態を判別したが、図７の場合にはＣ１端子の電圧を判別する。電圧検出回路３００は、電源電圧が１．８Ｖ又は５Ｖのとき指示信号３０２を論値０（ロー状態）とし、電源電圧が３Ｖのとき指示信号３０２を論値１（ハイ状態）とする。その他のステップの処理は図３と同様であるからその詳細な説明は省略する。

図８にはＵＳＢインタフェースとＮＦＣ−ＷＩインタフェースの切換えに外部選択スイッチ回路の状態に応じて形成される指示信号を用いるようにしたデータ処理装置１００Ｂが例示される。

図１との相違点は、外部選択スイッチ回路（ＥＸＴＳＷ）４００を備えた点である。外部スイッチ回路４００はデータ処理装置の基板に配置され、手動にて論理値１又は論理値０の指示信号４０１を出力する回路である。切換え回路１２０は、Ｃ６端子１１５からの入力に代えて、外部選択スイッチ回路４００から供給される指示信号の論理値１（ハイ状態）によってＮＦＣ−ＷＩインタフェースの初期状態、指示信号の論理値０（ロー状態）によってＵＳＢインタフェースの初期状態を選択する。その他の構成は図３と同様であるからその詳細な説明は省略する。図８のデータ処理装置１００Ｂによれば、ＵＳＢ又はＮＦＣ−ＷＩの何れのインタフェースを使用するかを指示するためにＣ６のような専用端子を割り当てることを要しない。

図９にはデータ処理装置１００Ｂの起動時（パワーオンリセット時）におけるＵＳＢインタフェース又はＮＦＣ−ＷＩインタフェースを選択して動作される場合の処理フローが例示される。図３との相違点はステップＳ３Ｂの処理である。図３ではＣ６端子１１５の状態を判別したが、図９の場合には外部選択スイッチ回路４００の状態を判別する。外部選択スイッチ回路４００の出力が論理値１のときはＮＦＣ−ＷＩインタフェース選択指示、外部選択スイッチ回路４００の出力が論理値０のときはＵＳＢインタフェース選択指示とされる。その他のステップの処理は図３と同様であるからその詳細な説明は省略する。

図１０にはデータ処理装置（ＣＲＤ）１００（１００Ａ）を適用した通信装置が例示される。アナログフロントエンド（ＡＦＥ）５０１を有する携帯通信端末（ＴＲＭＬ）５００は例えばＧＳＭ（Global System for Mobile）等の移動体通信プロトコルを採用した携帯電話機であり、この携帯電話器に着脱自在に装着されたデータ処理回路１００（１００Ａ）はサブスクライブ・アイデンティティ・モジュール・カードとされ、携帯通信端末の認証及びその他のセキュリティ処理に用いられる。これにより、携帯通信端末５００はＵＡＲＴによってＩＣカードを初期的に認識し、その後必要に応じて、ＵＳＢ又はＮＦＣ−ＷＩを用いたインタフェースを選択することができる。特に、携帯通信端末５００のアナログフロントエンド５０１をデータ処理装置１００，１００Ａに利用させることが可能になる。

特に図示はしないが、データ処理回路１００（１００Ａ）はサブスクライブ・アイデンティティ・モジュール・カードへの適用に限定されず、クレジットカードやキャッシュカード等のＩＣカードにも適用することができる。データ処理装置１００（１００Ａ）はサブスクライブ・アイデンティティ・モジュール・カード又はＩＣカードに適用されるとき、前記マイクロコントローラ１３０、１３０ＡはＩＣカード用マイクロコンピュータと称される。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えばＩＣカード用のマイクロコンピュータは認証機関による形式認定を受けていることを要しない。マイクロコントローラが保有する回路モジュールは上記接説明に限定されず適宜変更可能である。特に図示はしないが本発明をセキュリティ機能付きのメモリカードに適用する場合、データ処理装置はメモリカード用インタフェース端子を別に持ち、ＩＣカード用インタフェース端子を介して特定のメモリ領域にアクセス可能にすることもできる。特別なメモリカード用インタフェース端子を持たずにＵＳＢインタフェースをメモリインタフェースとして利用するようにしてもよい。

図１は本発明に係るデータ処理装置の一例を示すブロック図である。 図２は切換え回路の具体例を示す回路図である。 図３はデータ処理装置の起動時（パワーオンリセット時）におけるＵＳＢインタフェース又はＮＦＣ−ＷＩインタフェースを選択して動作される場合の処理を示すフローチャートである。 図４はＮＦＣ−ＷＩの初期化シーケンスを示すタイミングチャートである。 図５はＵＳＢ初期化シーケンスを示すタイミングチャートである。 図６はＵＳＢインタフェースとＮＦＣ−ＷＩインタフェースの切換えに電源電圧検出回路による検出結果を用いるようにしたデータ処理装置を例示するブロック図である。 図７は図６の電圧検出回路を用いてＵＳＢインタフェース又はＮＦＣ−ＷＩインタフェースを選択して動作される場合の処理を例示するフローチャートである。 図８はＵＳＢインタフェースとＮＦＣ−ＷＩインタフェースの切換えに外部選択スイッチ回路の状態に応じて形成される指示信号を用いるようにしたデータ処理装置を例示するブロック図である。 図９は図８の外部選択スイッチ回路を用いてＵＳＢインタフェース又はＮＦＣ−ＷＩインタフェースを選択して動作される場合の処理を例示するフローチャートである。 図１０はデータ処理装置を適用した通信装置を示すブロック図である。

符号の説明

１００ データ処理装置（ＣＲＤ）
１３０ マイクロコントローラ（ＭＣＯＮ）
１２０ インタフェース切換え回路（ＩＦＣＨＮＧ）
１３２ 中央処理装置（ＣＰＵ）
１３４ ＵＡＲＴ制御回路（ＵＡＲＴＣＮＴ）
１３６ ＵＳＢ制御回路（ＵＳＢＣＮＴ）
１３８ ＮＦＣ−ＷＩ制御回路（ＮＦＣ−ＷＩＣＮＴ）
１３５ 選択回路（ＳＬＣＴ）
１１０ 電源端子（Ｖｃｃ）
１１１ リセット端子（ＲＳＴ）
１１２ クロック入力端子（ＣＬＫ）
１１３ グランド端子（ＧＮＤ）
１１４ データ入出力端子（Ｉ／Ｏ）
１１６ Ｃ４端子
１１７ Ｃ８端子
１１５ Ｃ６端子
２２６ スイッチ（ＳＷ３）
２２４ スイッチ（ＳＷ２）
２２２ スイッチ（ＳＷ１）
２２０ スイッチ制御回路（ＳＷＣＮＴ）
３００ 電圧検出回路（ＶＬＴＭＴＲ）
３１０ レギュレータ（ＲＥＧＵＬ）
４００ 外部選択スイッチ回路（ＥＸＴＳＷ）
５０１ アナログフロントエンド（ＡＦＥ）
５００ 携帯通信端末（ＴＲＭＬ）

Claims (12)

1. 非接触インタフェースのためのフロントエンド回路にインタフェースされる近接通信用インタフェース制御回路と高速シリアルインタフェース制御回路とを選択的に使用可能に備えるマイクロコントローラと、
   前記高速シリアルインタフェース制御回路と前記近接通信用インタフェース制御回路に共用される第１外部端子及び第２外部端子と、
   前記第１外部端子及び第２外部端子の初期状態を切換える切換え回路と、を有し、
   前記切換え回路は、前記高速シリアルインタフェース制御回路が使用されるときは前記第１外部端子及び第２外部端子を高速シリアルインタフェース用の差動データ端子とするのに必要な初期状態とし、前記近接通信用インタフェース制御回路が使用されるときは前記第１外部端子を信号入力端子とし前記第２外部端子を信号出力端子とするのに必要な初期状態とする、データ処理装置。
2. 前記高速シリアルインタフェース制御回路はＵＳＢ制御回路であり、前記近接通信用インタフェース制御回路はＮＦＣ−ＷＩ制御回路である、請求項１記載のデータ処理装置。
3. 前記切換え回路は、前記第1端子を選択的にプルアップする第１スイッチ、前記第１端子を選択的にプルダウンする第２スイッチ、前記第２端子を選択的にプルダウンする第３スイッチ、及びスイッチ制御回路を有し、
   前記スイッチ制御回路は、前記高速シリアルインタフェース制御回路が使用されるとき第1スイッチ及び第３スイッチをオンとし第２スイッチをオフにし、前記近接通信用インタフェース制御回路が使用されるときは前記第２スイッチ及び第３スイッチをオンとし第１スイッチをオフにする、請求項２記載のデータ処理装置。
4. 前記切換え回路及びマイクロコントローラに前記高速シリアルインタフェース制御回路又は前記近接通信用インタフェース制御回路の使用を指示する指示信号の入力に割り当てられた第３外部端子を有する、請求項１記載のデータ処理装置。
5. 外部端子として電源端子とグランド端子を有し、
   前記電源端子とグランド端子から供給される動作電源の電圧に応じて、前記切換え回路及びマイクロコントローラに前記高速シリアルインタフェース制御回路又は前記近接通信用インタフェース制御回路の使用を指示する指示信号を供給する電圧検出回路を有する請求項１記載のデータ処理装置。
6. 前記切換え回路及びマイクロコントローラに前記高速シリアルインタフェース制御回路又は前記近接通信用インタフェース制御回路の使用を指示する指示信号を供給する外部選択スイッチ回路を有する請求項１記載のデータ処理装置。
7. 前記マイクロコントローラは更に調歩同期シリアルインタフェース制御回路を有し、前記調歩同期シリアルインタフェース制御回路には前記第１外部端子及び第２外部端子以外の外部端子が割当てられる、請求項１記載のデータ処理装置。
8. 前記外部端子はＩＳＯ７８１６に準拠する端子であり、マイクロコントローラはＩＣカード用マイクロコンピュータである、請求項１記載のデータ処理装置。
9. 無線通信のためのアナログフロントエンドを有する通信端末とこれに着脱可能なＩＣカードとを有する通信装置であって、
   ＩＣカードは、選択的に使用可能なＵＳＢ制御回路及びＮＦＣ−ＷＩ制御回路を備えると共にＵＡＲＴ制御回路を有するマイクロコントローラと、前記ＵＳＢ制御回路及び前記ＮＦＣ−ＷＩ制御回路に共用される第１外部端子及び第２外部端子と、前記第１外部端子及び第２外部端子の初期状態を切換える切換え回路とを有し、
   前記切換え回路は、ＵＳＢ制御回路が使用されるときは前記第１外部端子及び第２外部端子をＵＳＢ用の差動データ端子とするのに必要な初期状態とし、ＮＦＣ−ＷＩ制御回路が使用されるときは前記第１外部端子を信号入力端子とし前記第２外部端子を信号出力端子とするのに必要な初期状態とする、通信装置。
10. 前記ＮＦＣ−ＷＩ制御回路が使用されるときは前記第１外部端子及び第２外部端子は前記アナログフロントエンドに接続される、請求項９記載の通信装置。
11. 前記ＩＣカードはサブスクライブ・アイデンティティ・モジュール・カードである、請求項９記載の通信装置。
12. 非接触インタフェースのためのフロントエンド回路にインタフェースされるＮＦＣ−ＷＩ制御回路とＵＳＢ制御回路とを選択的に使用可能に備えるマイクロコントローラと、
    前記ＵＳＢ制御回路と前記ＮＦＣ−ＷＩ制御回路に共用される第１外部端子及び第２外部端子と、
    前記第１外部端子及び第２外部端子の初期状態を切換える切換え回路と、を有し、
    前記切換え回路は、前記ＵＳＢ制御回路が使用されるときは前記第１外部端子及び第２外部端子を差動データ端子とするのに必要な初期状態とし、前記ＮＦＣ−ＷＩ制御回路が使用されるときは前記第１外部端子を信号入力端子とし前記第２外部端子を信号出力端子とするのに必要な初期状態とする、データ処理装置。

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