KR20030001855A - Comby smart card - Google Patents

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이승호
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Abstract

PURPOSE: A combi smart card is provided to enable a smart card processing terminal to count a clock signal generated by a carrier signal transmitted at an AFE(Analogue Front End) block, and to separate a contactless operation state from a contact one according to the count result. CONSTITUTION: The device comprises a hybrid core module(110), a contact type IO circuit(150), and an AFE(Analogue Front End) block(200). The hybrid core module(110) includes a CPU(101), a ROM(102), a RAM(103), an EEPROM(104), and a security circuit(105). The AFE block(200) includes a contactless analogue RF(Radio Frequency) IO module(120), an operation state detector(130), and a bus arbitration circuit(140). The operation state detector(130) includes a counter(131) and a register(132). The combi smart card must determine an operation type, contactless or contact, when it receives a reset signal, a clock signal or data from a smart card processing terminal. In order to determine the operation state, the counter(130) counts the clock signal generated from the RF IO module(120) for a set time. If an overflow occurs in the counting process, the register(132) stores the overflow value. All the data passes the AFE block(200) in a case of a contactless operation state, and passes only an IO terminal in a case of a contact operation state by controlling the CPU(101) and the bus arbitration circuit(140) according to the value of the register(132).

Description

콤비 스마트 카드{COMBY SMART CARD}COMBY SMART CARD}

본 발명은 콤비 스마트 카드(comb smart card)에 관한 것으로, 특히 접촉식과 비접촉식 동작을 구분할 수 있는 콤비 스마트 카드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a comb smart card, and more particularly to a combi smart card capable of distinguishing contact and contactless operations.

현대사회가 신용사회로 접어들면서 지불수단으로 사용하는 화폐의 사용이 줄어들고 대신에 크레디트카드, 직불카드, 선불카드 등으로 구별되는 정보를 내장한 각종카드를 사용하여 화폐의 기능을 대신하고 있다.As the modern society enters the credit society, the use of money used as a means of payment decreases, and instead, various cards containing information distinguished by credit cards, debit cards, and prepaid cards are used to replace the functions of money.

이러한 각종 카드의 사용은 현금 사용시 문제로 대두되던 도난 및 화폐의 노후화로 인한 발행비 등을 감소시키는 장점이 있다.The use of such various cards has an advantage of reducing the issuance costs due to theft of money and the aging of money, which is a problem when using cash.

또한, 상기와 같은 각종 카드들은 단순히 화폐 기능 뿐만 아니라 신원정보 등을 저장하는 보안관련 ID 카드 역할도 수행하고 있다.In addition, the various cards as described above are not only a currency function but also serves as a security-related ID card for storing identity information.

일반적으로, 상기와 같은 카드의 정보 저장 매체로는 마그네틱필름을 사용하고 있다. 그런데, 마그네틱필름을 이용한 카드는 저장 정보량이 적고 자성 물체와 접촉시 저장된 정보가 지워지거나 훼손될 수 있는 안정성의 문제점이 있었다.In general, a magnetic film is used as the information storage medium of such a card. However, the card using the magnetic film has a problem of stability that the amount of stored information is small and the stored information may be erased or damaged when contacted with a magnetic object.

이러한 문제를 고려하여 종래에는 기존의 플라스틱 카드에 컴퓨터 칩을 넣은 IC 카드가 널리 사용되고 있다. 이 IC 카드는 뛰어난 정보저장 능력으로 은행카드, 신용카드, 신분증명서카드, 자동요금징수카드, 보안/출입통제카드 외에 전자 상거래와 소형 컴퓨터 프로그램 가동 등 응용분야가 다양하여 고도 정보사회의 새로운 휴대 미디어로 기대를 받고 있다.In view of such a problem, conventionally, an IC card in which a computer chip is inserted into an existing plastic card is widely used. This IC card has excellent information storage capability, so it has various applications such as bank card, credit card, identity card card, automatic toll card, security / access control card, electronic commerce and small computer program operation. I am looking forward to.

이러한 IC카드는 카드에 저장된 정보를 읽는 판독기와의 데이터 교환방식에 따라 접촉식 IC카드인 스마트 카드(Smartcard)와, 비접촉식 IC카드인 RF카드(Radio Frequency Card)와, 통합식 IC카드인 콤비 스마트 카드(Combi SmartCard)로 나뉜다.The IC card is a smart card, which is a contact IC card, a RF card, which is a contactless IC card, and Combi Smart, an integrated IC card, according to a data exchange method with a reader that reads information stored in the card. It is divided into a card (Combi SmartCard).

도 1은 종래 기술에 따른 콤비 스마트 카드의 블록도이다.1 is a block diagram of a combination smart card according to the prior art.

종래의 콤비 스마트 카드(1)는 중앙처리장치(CPU)부(3)와, 외부와의 인터페이스를 위해 고주파 신호(RF)를 생성하는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End; AFE) 블록부(4)로 구성되어 있다.The conventional combination smart card 1 includes a central processing unit (CPU) unit 3 and an analog front end (AFE) block unit 4 for generating a high frequency signal (RF) for interfacing with the outside. Consists of

상기 AFE 블록부(4)는 리더(Reader)부(2)로 부터의 클럭 신호를 수신하여 분주된 신호를 발생하고, 상기 중앙처리장치부(3)는 상기 AFE 블록부(4)로부터 수신된 클럭 신호에 의해 동작을 수행한다.The AFE block unit 4 receives the clock signal from the reader unit 2 to generate a divided signal, and the central processing unit unit 3 receives the clock signal received from the AFE block unit 4. Perform the operation by the signal.

또한, 상기 AFE 블록부(4)는 중앙처리장치부(3)로부터 106KHz의 1 비트 듀레이션(bit duration)으로 데이타를 수신하고 BPSK 변조부(5)에서 다시 데이타를 847KHz로 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조하여 리더기(2)로 데이타를 전송한다.In addition, the AFE block unit 4 receives data from the central processing unit 3 in a 1-bit duration of 106 KHz, and the BPSK modulator 5 receives the data at 847 KHz again in binary phase shift keying (BPSK). It modulates and transmits data to the reader (2).

상기 AFE 블록부(4)는 비접촉식 단말기에서 발생하는 전자장에 의해 전원을 발생시키고 상기 중앙처리장치부(3)로부터 수신된 클럭 및 데이타를 추출한다.The AFE block unit 4 generates power by an electromagnetic field generated by the contactless terminal and extracts the clock and data received from the central processing unit 3.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 콤비 스마트 카드는 아날로그 프론트 엔드(AFE) 블록에서 연산 증폭기(OP-AMP)를 이용한 아날로그 비교기를 사용하고 있기 때문에 설계가 어려운 문제점이 있었다. 또한, 제품의 생산후에도 제조시의 여러가지 변수에 따라 특성의 변화등이 심할 수 있어 양산시 안정화등의 많은 노력이 필요하였다.However, the conventional combination smart card configured as described above has a difficult design because it uses an analog comparator using an operational amplifier (OP-AMP) in an analog front end (AFE) block. In addition, even after the production of the product, various changes in the characteristics may be severe depending on the manufacturing process, so a lot of efforts such as stabilization during mass production was required.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 단말기에서 콤비 스마트 카드의 아날로그 프론트 엔드(AFE) 블록으로 수신된 캐리어 신호에 의해 발생되는 클럭 신호를 계수하여 그 출력에 따라 접촉식과 비접촉식의 동작 상태를 구분하는 디지탈 회로를 구현하므로써, 설계 및 제조가 용이한 콤비 스마트 카드를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to count the clock signal generated by the carrier signal received from the terminal to the analog front end (AFE) block of the Combi smart card and according to the output thereof. The present invention provides a combination smart card that is easy to design and manufacture by implementing a digital circuit that distinguishes contact and contactless operating states.

도 1은 종래 기술에 따른 콤비 스마트 카드의 블록 구성도1 is a block diagram of a combination smart card according to the prior art

도 2는 본 발명에 의한 콤비 스마트 카드의 블록 구성도2 is a block diagram of a combination smart card according to the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 단말기100 : 콤비 스마트 카드10: terminal 100: combi smart card

101 : 중앙처리장치부(CPU)102 : 롬(ROM)101: central processing unit (CPU) 102: ROM (ROM)

103 : 램(RAM)104 : 이이피롬(EEPROM)103: RAM 104: EEPROM

105 : 보안 회로부110 : 스마트 카드 코어부105: security circuit unit 110: smart card core unit

120 : 비접촉식 아날로그 무선 입출력 장치부120: contactless analog wireless input / output unit

130 : 접촉식/비접촉식 동작상태 검출 회로부130: contact / non-contact operation state detection circuit

131 : 카운터부132 : 레지스터부131: counter section 132: register section

140 : 버스 중재 회로부150 : 접촉식 입출력 회로부140: bus arbitration circuit unit 150: contact input and output circuit unit

200 : 아날로그 프론트 엔드 블록부200: analog front end block portion

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 콤비 스마트 카드는 코어부와 아날로그 프론트 엔드(AFE) 블록부를 구비하는 콤비 스마트 카드에 있어서, 상기 코어부는 상기 콤비 스마트 카드의 접촉식 또는 비접촉식에 의해 데이타의 입출력을 위한 전체 회로의 동작을 제어하는 중앙처리장치부와 데이타를 저장하는 메모리부 및 보안 회로부를 구비하고, 상기 아날로그 프론트 엔드 블록부는 상기 콤비 스마트 카드와 단말기 간에 비접촉에 의한 데이타의 인터페이스를 제공하는 비접촉식 입출력부와, 상기 콤비 스마트 카드와 단말기 간에 접촉에 의한 데이타의 인터페이스를 제공하는 접촉식 입출력부와, 상기 코어부와 상기 비접촉식 입출력부 및 상기 접촉식 입출력부 사이의 데이터 버스를 중재하는 버스 중재부와, 상기 비접촉식 입출력부로부터 클럭 신호를 수신하여 접촉식 또는 비접촉식 동작상태를 검출한 신호에 의해 상기 버스 중재부와 상기 중앙처리장치부의 동작을 제어하는 동작상태 검출부를 구비한 것을 특징으로 한다.The combination smart card of the present invention for achieving the above object is a combination smart card having a core portion and an analog front end (AFE) block, the core portion of the combi smart card contact or contactless type of data input and output A central processing unit for controlling the operation of the entire circuit, a memory unit for storing data, and a security circuit unit, wherein the analog front end block unit is a non-contact input / output unit for providing an interface of data by non-contact between the combination smart card and a terminal. And a contact input / output unit for providing an interface of data by contact between the combination smart card and a terminal, a bus arbitration unit for arbitrating a data bus between the core unit, the contactless input / output unit, and the contact input / output unit; Clock signal from the contactless input / output unit The received, characterized in that it includes an operation state detection unit which controls the operation of the bus arbitration section and the central treatment plant tooth signal by detecting the contact or non-contact operation state.

상기 메모리부는 롬(ROM), 램(RAM), 이이피롬(EEPROM) 중 적어도 1개 이상을 구비한 것을 특징으로 한다.The memory unit may include at least one of a ROM, a RAM, and an EEPROM.

상기 동작상태 검출부는 상기 비접촉식 입출력부로 부터의 클럭 신호를 수신하여 이를 카운팅한 신호를 발생하는 카운터부와, 상기 카운터부에서 발생된 신호를 저장하는 레지스터부를 구비한 것을 특징으로 한다.The operation state detector may include a counter unit configured to receive a clock signal from the non-contact input / output unit and generate a counted signal, and a register unit to store a signal generated by the counter unit.

상기 레지스터부는 파워 온 리셋 신호에 의해 초기화 되는 것을 특징으로 한다.The register unit may be initialized by a power-on reset signal.

상기 카운터부는 4비트 이진 계수기인 것을 특징으로 한다.The counter unit is characterized in that the 4-bit binary counter.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

또, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 사용하고 그 반복적인 설명은 생략한다.In addition, in all the drawings for demonstrating an embodiment, the thing with the same function uses the same code | symbol, and the repeated description is abbreviate | omitted.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 콤비 스마트 카드의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a combination smart card according to an embodiment of the present invention.

상기 콤비 스마트 카드는 도시된 바와 같이, 콤비 스마트 코어부(110), 접촉식 입출력 회로부(150), 아날로그 프론트 엔드(AFE) 블록부(200)를 구비한다.As shown, the combination smart card includes a combination smart core unit 110, a contact input / output circuit unit 150, and an analog front end (AFE) block unit 200.

상기 콤비 스마트 코어부(110)는 중앙처리장치부(CPU)(101), 롬(ROM)(102), 램(RAM)(103), 이이피롬(EEPROM)(104), 보안 회로부(105)로 구성된다.The combination smart core unit 110 is a central processing unit (CPU) (101), ROM (ROM) 102, RAM (RAM) 103, EEPROM (104), security circuitry 105 It is composed.

상기 아날로그 프론트 엔드(AFE) 블록부(200)는 비접촉식 아날로그 무선 입출력 장치부(120), 카운터부(131) 및 레지스터부(132)로 구성된 접촉식/비접촉식 동작상태 검출 회로부(130), 버스 중재 회로부(140)로 구성된다.The analog front end (AFE) block 200 includes a contact / contactless operation state detection circuit 130 comprising a contactless analog wireless input / output device unit 120, a counter unit 131, and a register unit 132, and bus arbitration. It is composed of a circuit section 140.

먼저, 비접촉식 또는 콤비 스마트 카드에 있어서 상기 아날로그 프론트 엔드(AFE) 블록부(200)는 비접촉식 단말기가 라디오 주파수 신호를 이용하여 발생시키는 전자장으로부터 스마트 카드에 필요한 전원과 클럭 신호, 데이타 등을 발생시킨다.First, in the contactless or combination smart card, the analog front end (AFE) block unit 200 generates power, clock signals, data, etc. required for the smart card from an electromagnetic field generated by the contactless terminal using a radio frequency signal.

콤비 스마트 카드는 국제 규격인 ISO14443에 규정된 절차에 따라 리셋, 클럭, 데이타 등을 단말기로부터 카드로 주게 되는데, 이때 접촉식과 비접촉식을 모두 지원하는 콤비 카드는 접촉식으로 동작할 것인지 아니면 비접촉식으로 동작할 것인지를 결정해야 한다.Combi Smart Card provides reset, clock, data, etc. from the terminal to the card according to the procedure specified in the international standard ISO14443.In this case, Combi card which supports both contact and contactless operation will be operated by contact or contactless. Should be decided.

이를 위해, 본 발명의 콤비 스마트 카드는 비접촉식 아날로그 무선 입출력 장치부(120)에서 발생된 클럭 신호(15)를 상기 카운터부(131)에서 일정시간 동안 카운팅하여 오버 플로우가 발생하면 이를 상기 레지스터부(132)에 저장시킨다. 이때, 상기 레지스터부(132)에 저장된 값에 따라 상기 중앙처리장치부(101)와 상기 버스중재 회로부(140)의 동작을 제어하여, 비접촉식일 때는 모든 데이타의 입출력을 아날로그 프론트 엔드(AFE) 블록부(200)를 통하게 하고 접촉식일 때는 입출력 단자를 통해서만 데이타를 전송 또는 수신하게 한다.To this end, the combination smart card of the present invention counts the clock signal 15 generated by the contactless analog wireless input / output device unit 120 in the counter unit 131 for a predetermined time, and when the overflow occurs, the register unit ( 132). At this time, the operation of the central processing unit 101 and the bus arbitration circuit unit 140 is controlled according to the value stored in the register unit 132. In the case of contact type 200, data is transmitted or received only through an input / output terminal.

단, 상기 레지스터부(132)는 동작의 상태가 바뀔 때, 즉 전원이 꺼지고 다시 전원이 들어올 때까지 그 상태를 유지하여야 하므로 소프트웨어나 기타 다른 회로에 의해 리셋이 되는 것을 막아 주어야 한다.However, the register unit 132 must be maintained when the state of the operation is changed, that is, until the power is turned off and the power is turned on again, so that the register unit 132 is prevented from being reset by software or other circuits.

따라서, 오직 전원에 의한 파워 온 리셋 신호(Power-On Reset; POR)만이 이 레지스터를 초기화시킬 수 있다.Therefore, only a power-on reset signal (POR) by the power source can initialize this register.

접촉 및 비접촉 동작 상태 검출에 이용되는 상기 카운터부(131)는 4비트 이진 카운터를 사용한다. 이는 너무 작은 수를 셀 경우 오동작에 의해 비접촉식 동작으로 오인 할 가능성이 있고 또 너무 많은 수를 셀 경우 너무 늦게 동작 상태를 판정하여 국제 규격에 정해진 시간안에 카드의 초기화 작업을 진행 할 수 없기 때문이다.The counter unit 131 used for detecting contact and non-contact operation states uses a 4-bit binary counter. This is because if you count too small, you may be mistaken for contactless operation due to malfunction, and if you count too many, you will be able to determine the operation status too late and not initialize the card within the time specified in the international standard.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 콤비 스마트 카드에 의하면, 단말기에서 콤비 스마트 카드의 아날로그 프론트 엔드(AFE) 블록으로 수신된 캐리어 신호에 의해 발생되는 클럭 신호를 계수하여 그 출력에 따라 접촉식과 비접촉식의 동작 상태를 구분하는 디지탈 회로를 구현하므로써, 설계 및 제조가 용이한 잇점이 있다.As described above, according to the combination smart card according to the present invention, the clock signal generated by the carrier signal received from the terminal to the analog front end (AFE) block of the combination smart card by counting the contact type and contactless according to the output By implementing a digital circuit that separates the operating states of, the design and manufacturing is easy.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, these modifications and changes should be seen as belonging to the following claims. something to do.

Claims (5)

코어부와 아날로그 프론트 엔드(AFE) 블록부를 구비하는 콤비 스마트 카드에 있어서,A combination smart card having a core part and an analog front end (AFE) block part, 상기 코어부는,The core portion, 상기 콤비 스마트 카드의 접촉식 또는 비접촉식에 의해 데이타의 입출력을 위한 전체 회로의 동작을 제어하는 중앙처리장치부와 데이타를 저장하는 메모리부 및 보안 회로부를 구비하고,A central processing unit for controlling the operation of the entire circuit for input / output of data by contact or contactless of the combination smart card, a memory unit for storing data, and a security circuit unit; 상기 아날로그 프론트 엔드 블록부는,The analog front end block portion, 상기 콤비 스마트 카드와 단말기 간에 비접촉에 의한 데이타의 인터페이스를 제공하는 비접촉식 입출력부와, 상기 콤비 스마트 카드와 단말기 간에 접촉에 의한 데이타의 인터페이스를 제공하는 접촉식 입출력부와, 상기 코어부와 상기 비접촉식 입출력부 및 상기 접촉식 입출력부 사이의 데이터 버스를 중재하는 버스 중재부와, 상기 비접촉식 입출력부로부터 클럭 신호를 수신하여 접촉식 또는 비접촉식 동작상태를 검출한 신호에 의해 상기 버스 중재부와 상기 중앙처리장치부의 동작을 제어하는 동작상태 검출부를 구비한 것을 특징으로 하는 콤비 스마트 카드.A contactless input / output unit providing an interface of noncontact data between the combination smart card and the terminal, a contact input / output unit providing an interface of data by contact between the combination smart card and the terminal, the core unit and the contactless input / output unit A bus arbitration unit for arbitrating a data bus between the unit and the contact input / output unit, and a bus arbitration unit and the central processing unit unit by receiving a clock signal from the contactless input / output unit and detecting a contact or contactless operation state. Combi smart card comprising an operation state detection unit for controlling the operation of. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메모리부는 롬(ROM), 램(RAM), 이이피롬(EEPROM) 중 적어도 1개 이상을 구비한 것을 특징으로 하는 콤비 스마트 카드.And the memory unit includes at least one or more of a ROM, a RAM, and an EEPROM. 제 1 항에 있어서, 상기 동작상태 검출부는,The method of claim 1, wherein the operation state detector, 상기 비접촉식 입출력부로 부터의 클럭 신호를 수신하여 이를 카운팅한 신호를 발생하는 카운터부와,A counter unit for receiving a clock signal from the contactless input / output unit and generating a counted signal; 상기 카운터부에서 발생된 신호를 저장하는 레지스터부를 구비한 것을 특징으로 하는 콤비 스마트 카드.And a register unit for storing the signal generated by the counter unit. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 레지스터부는 파워 온 리셋 신호에 의해 초기화 되는 것을 특징으로 하는 콤비 스마트 카드.And the register unit is initialized by a power-on reset signal. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 카운터부는 4비트 이진 계수기인 것을 특징으로 하는 콤비 스마트 카드.Combi smart card, characterized in that the counter unit is a 4-bit binary counter.
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