KR100486938B1 - 콤비형 집적회로 카드 - Google Patents

콤비형 집적회로 카드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접촉형 및 비접촉형 단말기에 모두 사용할 수 있는 콤비형 집적회로(IC) 카드에 관한 것으로, 단말기에 카드를 접촉시키거나 근접시키면 단말기로부터 제공되는 클록신호를 입력받아 단말기의 유형을 감지하고, 감지된 결과에 따라 선택되는 신호 입출력부를 통해 신호의 교환이 이루어지도록 하므로써 단말기의 유형에 관계없이 집적회로(IC) 카드를 이용할 수 있도록 한다.

Description

콤비형 집적회로 카드 {Combination type IC card}
본 발명은 집적회로(IC) 카드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단말기의 유형을 감지할 수 있는 단말기 유형 감지부가 구비된 접촉형 및 비접촉형 단말기에 모두 사용할 수 있는 콤비형 집적회로(IC) 카드에 관한 것이다.
집적회로(IC) 카드 시스템은 카드와, 카드에 기록된 정보를 인식하기 위한 단말기로 구성되며, 카드와 단말기 간의 인터페이스 방식에 따라 접촉형과 비접촉형으로 구분된다.
접촉형의 집적회로 카드 시스템은 카드와 단말기의 물리적 접촉에 의해 전기적 신호가 상호 교환되도록 구성되며, 이를 위해 집적회로 카드 및 단말기에는 전원과 전기적 신호의 상호 교환을 위한 다수의 접촉부가 구비된다.
또한, 비접촉형의 집적회로 카드 시스템은 카드와 단말기가 물리적으로 접촉하지 않은 상태에서도 전자기 유도 현상에 의해 전원과 신호가 교환되도록 구성되며, 이를 위해 카드와 단말기에는 전원과 전기적 신호의 상호 교환을 위한 고주파 송수신부가 구비된다.
이들 접촉형 및 비접촉형 집적회로 카드 시스템은 단말기와 카드 간의 신호교환을 위한 인터페이스 방식에 따라 구성요소가 다르며, 서로 다른 물리적인 규격과 프로토콜(Protocol)에 따라 제작된다. 그러므로 인터페이스 방식에 따라 카드 및 단말기의 유형이 구분되기 때문에 사용자는 카드의 유형에 맞는 단말기를 선별하여 사용해야 한다.
그래서 이러한 불편을 해소하기 위하여 접촉형 및 비접촉형 단말기에 모두 사용할 수 있는 콤비형 집적회로(IC) 카드가 개발되었는데, 현재 개발된 카드는 단말기에 부가된 기계적인 장치와의 접촉 여부에 따라 단말기의 유형을 판별하고, 그에 따라 신호가 교환되도록 구성되어 단말기와 카드 간의 안정된 인터페이스를 이루기 어렵다.
따라서 본 발명은 단말기에 카드를 접촉시키거나 근접시키면 단말기로부터 제공되는 클록신호를 입력받아 단말기의 유형을 감지하고, 감지된 결과에 따라 선택되는 신호 입출력부를 통해 신호의 교환이 이루어지도록 하므로써 상기한 단점을 해소할 수 있는 접촉형 및 비접촉형 단말기에 모두 사용할 수 있는 콤비형 집적회로(IC) 카드를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 접촉형 카드 단말기로부터 전원을 공급받거나 신호를 입출력하기 위한 다수의 접촉부를 구비하는 제 1 신호 입출력부, 비접촉형 카드 단말기로부터 전원을 공급받거나 신호를 입출력하기 위한 고주파 송수신부를 구비하는 제 2 신호 입출력부, 상기 고주파 송수신부에 연결되며, 상기 비접촉형 카드 단말기와의 신호교환을 위한 안테나용 루프코일, 사용자 정보가 저장되는 메모리, 단말기로부터 제공되는 신호를 입력받으며 단말기의 유형에 따른 신호를 출력하는 단말기 유형 감지회로, 상기 감지회로로부터 출력되는 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 신호 입출력부 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 신호 입출력부를 통해 제공되는 신호를 처리하는 처리부로 이루어진 집적회로 칩을 포함하여 이루어진다.
상기 단말기 유형 감지회로는 입력단자를 통해 상기 단말기로부터 제공되는 신호를 카운트하는 제 1 및 제 2 카운터, 상기 제 1 및 제 2 카운터에 의해 카운트된 수를 판별하기 위한 제 1 및 제 2 비교기, 상기 제 1 및 제 2 비교기로부터 출력되는 값을 각각 저장하며, 저장된 값을 출력하는 제 1 및 제 2 레지스터, 상기 제 1 및 제 2 레지스터에 저장된 값을 논리조합하여 상기 제 1 및 제 2 카운터를 제어하기 위한 신호를 출력하는 논리조합부로 이루어진다.
상기 논리조합부는 상기 제 1 및 제 2 레지스터로부터 출력되는 신호를 반전시키기 위한 제 1 및 제 2 반전 게이트, 상기 제 1 및 제 2 반전 게이트의 출력을 논리조합하여 상기 제 1 및 제 2 카운터를 제어하기 위한 신호를 출력하는 앤드 게이트로 이루어진다.
그러면 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 콤비형 집적회로(IC) 카드를 도시한 구성도이다.
본 발명의 콤비형 집적회로(IC) 카드(100)는 정보의 저장 및 처리를 위한 집적회로 칩(101), 접촉형 카드 단말기에 적용되는 접촉형 신호 입출력부(110), 비접촉형 카드 단말기에 적용되며 고주파 신호 송수신부(121)를 구비하는 비접촉형 신호 입출력부(120) 및 비접촉형 신호 입출력부(120)와 연결된 안테나용 루프코일(102)로 구성된다.
집적회로 칩(101)은 사용자 정보가 저장되는 메모리, 접촉형 또는 비접촉형 신호 입출력부(110 또는 120)를 통해 단말기로부터 제공되는 클록신호를 입력받아 단말기의 유형을 감지하는 단말기 유형 감지회로, 감지회로로부터 제공되는 신호에 따라 접촉형 또는 비접촉형 신호 입출력부(110 또는 120)를 선택하고, 선택된 신호 입출력부(110 또는 120)를 통해 제공되는 신호를 처리하는 처리부를 포함하여 이루어진다.
접촉형 신호 입출력부(110)는 집적회로 칩(101)으로 전원을 공급하거나 신호를 제공하기 위한 다수의 접촉부(111)로 이루어지며, 각각의 접촉부(111)는 접촉형 단말기의 신호 입출력부(130)의 접촉부(131)와 각각 접촉된다. 도면을 참조하면, 접촉부(Vcc)와 접촉부(GND)를 통해 집적회로 칩(101)으로 동작전원이 공급되고, 접촉부(Vpp)를 통해 집적회로 칩(101)의 메모리에 정보를 저장하기 위한 고전압이 공급되며, 접촉부(I/O)를 통해 단말기로부터 신호가 입력되거나 집적회로 칩(101)으로부터 신호가 출력된다. 또한, 접촉부(RST) 및 접촉부(CLK)를 통해 단말기로부터 리셋신호 및 클록신호가 각각 공급된다.
비접촉형 신호 입출력부(120)는 집적회로 칩(101)으로 전원 및 신호를 제공하기 위한 다수의 단자(122)와, 각 단자(122)로부터 제공되는 신호를 단말기로 전달하거나 단말기로부터 제공되는 신호를 집적회로 칩(101)으로 전달하기 위한 고주파(Radio Frequency) 송수신부(121)로 이루어진다.
안테나용 루프코일(102)은 단말기와 접촉되지 않은 상태에서 비접촉형 단말기의 신호 입출력부(140)에 구비된 안테나용 루프코일(141)로 고주파 신호를 송신하거나 수신한다.
도 1에서, 부호 130은 전원의 공급 및 각종 신호의 입출력을 위한 다수의 접촉부(131)를 구비하는 접촉형 카드 단말기의 신호 입출력부를 도시하며, 부호 140은 전원의 공급 및 각종 신호의 송수신을 위한 안테나용 루프코일(141)을 구비하는 비접촉형 카드 단말기의 신호 입출력부를 도시한다.
그러면 집적회로 칩(101)에 구비된 본 발명이 제공하는 단말기 유형 감지회로를 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 단말기 유형 감지회로는 단말기로부터 제공되는 리셋신호(RST)에 의해 초기화되며, 접촉형 또는 비접촉형 단말기로부터 제공되는 클록신호(SCI_CLK 및 RFI_CLK)를 카운트하는 카운터(206 및 207), 카운터(206 및 207)에 의해 카운트된 클록 수를 판별하기 위한 비교기(208 및 209), 비교기(208 및 209)로부터 출력되는 값을 각각 저장하고, 저장된 값을 출력단자(DSCI 및 DRF)를 통해 출력하는 레지스터(201 및 202), 레지스터(201 및 202)에 저장된 값을 논리조합하여 카운터(206 및 207)의 동작을 제어하기 위한 신호를 출력하는 논리조합부(210)로 이루어진다.
또한, 접촉형 또는 비접촉형 단말기로부터 제공되는 클록신호(SCI_CLK 및 RFI_CLK)를 입력받는 카운터(206 및 207)의 입력단자와 접지 간에는 잡음 등으로 인한 오동작을 방지하기 위해 풀다운(Pull-Down) 저항(R1 및 R2)이 각각 접속된다.
비교기(208 및 209)는 카운터(206 및 207)에 의해 카운트된 수가 0이 아닌 경우 1을 출력하도록 구성되며, 예를들어 2 비트 카운터로 구성된다.
논리조합부(210)는 레지스터(201 및 202)에 저장된 정보의 상태를 반전시키기 위한 반전 게이트(203 및 204), 반전 게이트(203 및 204)의 출력을 논리조합하여 카운터(206 및 207)의 동작을 제어하기 위한 신호를 출력하는 앤드(AND) 게이트(205)로 이루어진다.
도면에서 카운터(206 및 207) 및 레지스터(201 및 202)는 각각 동작클록(Sys CLK)에 따라 동작되는데, 동작클록(Sys CLK)은 접촉형 단말기로부터 제공되는 클록신호(SCI_CLK) 및 비접촉형 단말기로부터 제공되는 클록신호(RFI_CLK) 중 높은 주파수를 갖는 클록신호보다 최소한 2배 이상 바람직하게는 2 내지 10배 정도 빠른 주파수를 갖는다.
그러면 상기와 같이 구성된 단말기 유형 감지회로의 동작을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
[1] 본 발명의 콤비형 집적회로 카드(100)가 접촉형 단말기에 사용될 경우
본 발명의 콤비형 집적회로 카드(100)가 접촉형 단말기의 신호 입출력부(130)에 접촉되면 도 3에 도시된 바와 같이 접촉형 단말기로부터 일정 시간(T1 내지 T2)동안 "0" 상태의 리셋신호(RST)가 공급되어 카운터(206 및 207) 및 레지스터(201 및 202)가 초기화된다.
시간(T2) 후 리셋신호(RST)가 '1'의 상태로 변화되고 단말기로부터 클록신호(SCI_CLK)가 공급되면 카운터(206 및 207) 및 레지스터(201 및 202)는 초기화 상태에서 해제되고, 카운터(206)는 클록신호(SCI_CLK)의 레벨이 '0'에서 '1'로 변하는 횟수를 카운트한다.
이때, 논리조합부(210)는 레지스터(201 및 202)에 저장된 정보를 조합하여 카운터(206 및 207)의 동작을 제어하는데, 초기화 상태에서 레지스터(201 및 202)에는 '0' 상태의 정보가 저장되어 있으므로 반전 게이트(203 및 204)의 출력은 '1'이 되고, 앤드(AND) 게이트(205)의 출력은 '1'이 되어 카운터(206 및 207)는 카운트 값을 증가시키게 된다.
이 후 비교기(208)는 카운트된 클록 수가 0이 아니므로 '1" 상태의 정보를 레지스터(201)에 저장하는데, 이때, 카운터(207)에는 클록신호(RFI_CLK)가 입력되지 않으므로 비교기(209)의 출력은 '0'이 되고, 레지스터(202)에는 '0' 상태의 정보가 저장된다.
따라서 레지스터(201)에는 '1' 상태의 정보가 저장되고, 레지스터(202)에는 '0' 상태의 정보가 저장되어 있으므로 반전 게이트(203 및 204)의 출력은 각각 '0'과 '1'이 되고, 앤드(AND) 게이트(205)의 출력은 '0'이 되어 카운터(206 및 207)의 값은 더 이상 증가되지 않는다. 이 때 레지스터(201)에 저장된 정보('1')가 출력단자(DSCI)를 통해 처리부로 출력되고, 처리부의 동작에 의해 접촉형 신호 입출력부(110)를 통해 단말기와의 신호교환이 이루어진다.
[2] 본 발명의 콤비형 집적회로 카드(100)가 비접촉형 단말기에 사용될 경우
본 발명의 콤비형 집적회로 카드(100)가 비접촉형 단말기의 신호 입출력부(140)에 근접되면 도 3에 도시된 바와 같이 비접촉형 단말기로부터 일정 시간(T1 내지 T2)동안 "0" 상태의 리셋신호(RST)가 공급되어 카운터(206 및 207) 및 레지스터(201 및 202)가 초기화된다.
시간(T2) 후 리셋신호(RST)가 '1'의 상태로 변화되고 단말기로부터 클록신호(RFI_CLK)가 공급되면 카운터(206 및 207) 및 레지스터(201 및 202)는 초기화 상태에서 해제되고, 카운터(207)는 클록신호(RFI_CLK)의 레벨이 '0'에서 '1'로 변하는 회수를 카운트한다.
이때, 논리조합부(210)는 레지스터(201 및 202)에 저장된 정보를 조합하여 카운터(206 및 207)의 동작을 제어하는데, 초기화 상태에서 레지스터(201 및 202)에는 '0' 상태의 정보가 저장되어 있으므로 반전 게이트(203 및 204)의 출력은 '1'이 되고, 앤드(AND) 게이트(205)의 출력은 '1'이 되어 카운터(206 및 207)는 카운트 값을 증가시키게 된다.
이 후 비교기(209)는 카운트된 클록 수가 0이 아니므로 '1" 상태의 정보를 레지스터(202)에 저장하는데, 이때, 카운터(206)에는 클록신호(SCI_CLK)가 입력되지 않으므로 비교기(208)의 출력은 '0'이 되고, 레지스터(201)에는 '0' 상태의 정보가 저장된다.
따라서 레지스터(201)에는 '0' 상태의 정보가 저장되고, 레지스터(202)에는 '1' 상태의 정보가 저장되어 있으므로 반전 게이트(203 및 204)의 출력은 각각 '1'과 '0'이 되고, 앤드(AND) 게이트(205)의 출력은 '0'이 되어 카운터(206 및 207)의 값은 더 이상 증가되지 않는다. 이 때 레지스터(202)에 저장된 정보('1')가 출력단자(DRF)를 통해 처리부로 출력되고, 처리부의 동작에 의해 비접촉형 신호 입출력부(120)를 통해 단말기와의 신호교환이 이루어진다.
본 발명은 집적회로(IC) 카드가 단말기에 접촉 또는 근접되지 않은 상태에서 클록신호(SCI_CLK 및 RFI_CLK) 입력단자에 잡음 등이 유기되어 오동작이 유발되는 것을 방지하기 위해 클록신호(SCI_CLK 및 RFI_CLK) 입력단자 및 접지 간에 풀다운 저항(R1 및 R2)을 각각 접속시킨다.
상술한 바와 같이 본 발명은 단말기에 카드를 접촉시키거나 근접시키면 단말기로부터 제공되는 클록신호를 입력받아 단말기의 유형을 감지하고, 감지된 결과에 따라 선택되는 신호 입출력부를 통해 신호의 교환이 이루어지도록 하므로써 사용자의 편의를 도모하며, 단말기와 카드 간의 안정된 인터페이스를 이루도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 콤비형 집적회로 카드를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 단말기 유형 감지부의 상세 회로도.
도 3은 도 2의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 집적회로 카드 101: 집적회로 칩
102 및 141: 루프코일 110: 접촉형 신호 입출력부
111 및 131: 접촉부 120: 비접촉형 신호 입출력부
121: 고주파 송수신부 122: 단자
130: 접촉형 카드 단말기의 신호 입출력부
140: 비접촉형 카드 단말기의 신호 입출력부
201 및 202: 레지스터 203 및 204: 노아(NOR) 게이트
205: 앤드(AND) 게이트 206 및 207: 카운터
208 및 209: 비교기 210: 논리조합부

Claims (8)

  1. 접촉형 집적회로 카드와 비접촉형 집적회로 카드를 결합한 콤비형 집적회로 카드에 있어서,
    접촉형 카드 단말기로부터 전원을 공급받거나 신호를 입출력하기 위한 다수의 접촉부를 구비하는 제 1 신호 입출력부,
    비접촉형 카드 단말기로부터 전원을 공급받거나 고주파 신호를 입출력하기 위한 고주파 송수신부를 구비하는 제 2 신호 입출력부,
    상기 고주파 송수신부에 연결되며, 상기 비접촉형 카드 단말기와의 신호교환을 위한 안테나용 루프코일,
    사용자 정보가 저장되는 메모리, 상기 접촉형 카드 단말기 또는 상기 비접촉형 카드 단말기로부터 제공되는 소정 신호를 입력받으며 단말기의 유형에 따른 판정신호를 출력하는 단말기 유형 감지회로, 상기 단말기 유형 감지회로로부터 출력되는 판정신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 신호 입출력부 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 신호 입출력부를 통해 제공되는 신호를 처리하는 처리부로 이루어진 집적회로 칩을 포함하며,
    상기 단말기 유형 감지회로는 상기 접촉형 카드 단말기 및 상기 비접촉형 카드 단말기로부터 제공되는 소정 신호의 수를 카운트하는 제 1 및 제 2 카운터,
    상기 제 1 및 제 2 카운터에 의해 카운트된 상기 신호의 수를 판별하기 위한 제 1 및 제 2 비교기,
    상기 제 1 및 제 2 비교기로부터 출력되는 값을 각각 저장하며, 상기 판정신호로서 저장된 값을 출력하는 제 1 및 제 2 레지스터,
    상기 제 1 및 제 2 레지스터에 저장된 값을 논리조합하여 상기 제 1 및 제 2 카운터를 제어하기 위한 신호를 출력하는 논리조합부로 이루어진 것을 특징으로 하는 콤비형 집적회로 카드.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 논리조합부는 상기 제 1 및 제 2 레지스터로부터 출력되는 신호를 반전시키기 위한 제 1 및 제 2 반전 게이트,
    상기 제 1 및 제 2 반전 게이트의 출력을 논리조합하여 상기 제 1 및 제 2 카운터를 제어하기 위한 신호를 출력하는 앤드 게이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 콤비형 집적회로 카드.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 카드 단말기로부터 제공되는 소정 신호는 클록신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 콤비형 집적회로 카드.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 비교기는 상기 제 1 및 제 2 카운터에 의해 카운트된 수가 0이 아닌 경우 1을 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 콤비형 집적회로 카드.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 카운터는 상기 카드 단말기로부터 제공되는 리셋신호에 의해 초기화되는 것을 특징으로 하는 콤비형 집적회로 카드.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 카운터의 입력단자 및 접지 간에는 풀다운 저항이 각각 접속된 것을 특징으로 하는 콤비형 집적회로 카드.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 카운터와 상기 제 1 및 제 2 레지스터는 동작클록에 따라 동작되며, 상기 동작클록은 상기 접촉형 카드 단말기 및 상기 비접촉형 카드 단말기로부터 제공되는 상기 소정의 신호 중 높은 주파수를 갖는 신호보다 2 내지 10배 빠른 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 콤비형 집적회로 카드.
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