CN101315673B - 包括有主装置和附加装置的ic卡 - Google Patents
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Abstract
一种IC卡，其包括，微处理器、存储单元，整体用主装置(5)表示，以及用于主装置(5)和读写装置(2)之间的连接的I/O接触片，所述连接也用主互联表示，其特征在于，包括一附加装置(3)，其可通过包含I/O接触片的第二互联与所述主装置(5)连接，以及一切换控制(9)，其用于选择性地接通所述主互联以在读写装置(2)和主装置(5)之间传输数据和接通第二互联以在主装置(5)和附加装置(3)之间传输数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种包含微处理器和存储单元的IC卡，用主装置表示，以及一用于主装置和读写装置之间的连接的I/O接触片，所述连接也用主互联表示。本发明还涉及用于上述类型的IC卡的通信方法。
背景技术
众所周知，IC卡包含一主装置，其包括一处理器、一存储部分和多个接触片。该主装置可以通过一包括所述接触片的主互联连接到一读写装置。
根据ISO 7816-3标准，读写装置和主装置可以用半双工方式通信，通过所述主互联的I/O接触片向读写装置发送和从其收数据。
特别是，该IC卡为无源元件，当其连接到读写装置时，其开始加电序列，从读写装置接收一时钟信号并执行一操作系统，以和读写装置进行通信。
尤其是，该读写装置充当一相对于该IC卡的主设备，通过I/O接触片发送指令，例如，以执行一请求或检索保存于IC卡的存储部分的数据。
此类IC卡的一个缺点在于，其只能与读写装置进行通信，由于其由读写装置供电，并且当加电时，其只能通过I/O接触片传输数据，所述I/O接触片是通信的唯一可用通道。
换言之，当IC卡被加电的时候，其为一从设备，只能与读写装置建立通信，从I/O接触片接收指令和通过同样的I/O接触片传输数据。
此外，因为无法在不破坏关于读写装置的ISO 7816通信协议的条件下将I/O接触片用于第二项通信，所以该IC卡无法建立第二项通信。
在本发明基础上的问题在于，提供一种支持读写装置和主装置之间的主互联的IC卡，以根据ISO 7816-3协议通过I/O接触片交换主数据，与此同时，提供与一附加装置的第二互联，以传输第二数据，避免对主互联和ISO 7816-3协议的任何改动，克服现有IC卡的局限，所述局限限制了其作为相对于读写装置的从设备的使用，阻碍了其与其它附加装置的通信。
发明内容
本发明所基于的解决思想，为提供一种IC卡，其包括一主装置，用于与读写装置连接以通过I/O接触片进行数据传输，还包括一附加装置，用于通过用以传输第二数据的I/O接触片与主装置进行通信。更确切地说，该解决思想为提供用以选择性地接通I/O接触片的切换控制，在主装置和读写装置之间传输主数据或在主装置和附加装置之间传输第二数据，避免主数据和第二数据的传输之间的干扰并保护读写装置和主装置之间的ISO7816-3通信协议。
在此解决思想的基础上，该技术问题的解决是通过一包括微处理器、存储单元的IC卡，用主装置表示，以及一用于主装置和读写装置之间的连接的I/O接触片，所述连接也用主互联表示，其特征在于，包括一附加装置，其可通过包含I/O接触片的第二互联与主装置5连接，以及一切换控制，其用于选择性地接通主互联以在读写装置和主装置之间传输数据或接通第二互联以在主装置和附加装置之间传输数据。
优选地，附加装置和主装置之间的通信并不影响主装置和读写装置之间的通信，基于ISO7816-3通信协议。
优选地，主装置可以与附加装置进行通信，克服了限制其作为相对于读写装置的从设备的应用的不足。
优选地，给附加装置提供一通信协议以与外部装置进行通信，从而使主装置不仅可以直接从读写装置接收数据，也可以通过附加装置从外部装置接收数据。
根据本发明的IC卡和用于该IC卡的通信方法的更多特征和优点将通过下文的结合附图对实施例的描述更加明确，实施例仅用于说明而非限定。
附图说明
图1是根据本发明的通信方法的步骤顺序程序表示意图；
图2a是根据本发明的IC卡的示意图；
图2b是根据本发明的IC卡的另一实施例的示意图；
图2c是根据本发明的IC卡的再一实施例的示意图；
图2d是根据本发明的IC卡的又一实施例的示意图。
具体实施方式
参照附图，其显示了一IC卡，整体用附图标记1表示。
IC卡1包括至少一个存储单元、一个处理器和多个用于与读写装置2进行连接的接触片。
例如，该处理器和存储单元是集成到片上系统6之内，并且在下文中整体的用IC卡1的主装置5表示。
在下文中用主互联表示的读写装置2与主装置5之间的连接是通过所述接触片的I/O接触片建立的。
读写装置2与主装置5之间的数据传输，也用主数据的传输来表示，是通过该I/O接触片执行的。
更确切地说，主数据的传输是基于主/从通信的，其中读写装置2是主设备(master)并且向主装置5发送命令，而主装置5是从设备(slave)，对命令进行处理并返回结果。
读写装置2发出命令并等待来自主装置5的主数据一最大等待时间，该最大等待时间由ISO7816-3协议界定；如果主装置5无法在最大等待时间之内返回主数据，那么其向读写装置2传输等待信息。
更确切地说，当主装置5处理由读写装置2接收的命令的时候，其无法从读写装置2中接收其它的命令。
根据本发明，IC卡1包括有通过包括I/O接触片的第二互联连接到主装置5的附加装置3接触片和用于选择性地在主互联或第二互联之间进行切换的切换控制9。
在读写装置2等待来自主装置5的主数据的时候，主装置5和附加装置3之间的数据可在第二互联上传输。事实上，在读写装置2等待来自主装置5的结果的同时，由于I/O接触片空闲可用，所以切换控制9接通第二互联。
为清楚起见，附加装置3和主装置5之间的数据传输在下文中将被表示为第二数据的传输。当切换控制9将I/O接触片接通第二互联的时候，可以执行第二数据的传输，而当切换控制9将I/O接触片接通主互联的时候，可以执行主数据的传输。
根据本发明，附加装置3包括其自身的处理器和存储单元，且嵌入到IC卡1之内。附加装置3的处理器和存储单元可以包含在主装置5的相同的片上系统6之内，如图2b所示，或者可以设置在单独的片上系统7之内，如图2a、2c-2d所示。
同样，切换控制9可以包含在主装置5的相同的片上系统6之内，如图2b-2c所示，或者其可包含于单独的片上系统7之内，如图2d所示，或者其可包含于另外的单独片上系统8之内，如图2a所示。
当读写装置2等待来自主装置5的主数据的时候，切换控制9将I/O接触片接通第二互联，从而可以执行第二数据的传输，例如，用来从附加装置3的存储单元中获取数据。
更确切地说，根据本发明的通信方法建立了主装置5和附加装置3之间的主/从通信，其中主装置5为主设备并向附加装置3发送命令，而附加装置3为从设备，对命令进行处理并向主装置5返回结果。
并非作为对本发明保护的限制，主装置5和附加装置3之间的通信可以基于ISO7816-3协议。
附加装置3可以另外支持一个或多个附加通信协议，用于与外部装置通信。例如，无线通信协议，更确切地说，ZigBee通信协议，用以分别向无线服务器发送数据和从无线服务器中接收数据。
根据本发明的通信方法防止了主装置5以不可预知的方式与读写装置2重新建立通信，避免了当附加装置3向主装置5返回第二数据时附加装置3和主装置5之间的连接被中止。
事实上，主装置5与读写装置2之间的通信将要求使用I/O接触片，决定了附加装置3和主装置5之间的通信中断和从附加装置3向主装置5传输第二数据的中断。
切换控制9保持I/O接触片接通第二互联，以使附加装置3可以向主装置5传输第二数据，当所述第二数据准备好被发送时。
由于当最大等待时间过去后，主装置5必须向读写装置2发送等待消息，所以该附加装置3用来生成该等待消息并将该等待消息发送到主装置5。换言之，如果附加装置3无法在最大等待时间内处理并返回对主装置5的响应，那么其向主装置5发送等待消息。
在此情况下，切换控制9将I/O接触片向主互联切换并临时切断第二互联，从而，IC卡1将等待消息转发到读写装置2。之后，切换控制9再次接通第二互联，以使主装置5从附加装置3中接收第二数据。
该通信方法应对所有由于在主互联和第二互联之间切换而导致的可能发生的冲突。
例如，如果附加装置3为返回第二数据所需的时间大于最大等待时间但又不是大到足以执行下述步骤的时候将会产生冲突：
接通主互联；
将来自主装置5的等待消息转发到读写装置2；
接通第二互联以接收第二数据。
例如：
最大等待时间为X，且
附加装置3返回第二数据所需的时间为X+ξ，其中ξ＜＜X，且
ξ不足以接通主互联、将来自主装置5的等待消息转发到读写装置2以及再次接通第二互联以接收第二数据。
在此情况下，附加装置3不能在其处理之后立即返回第二数据，因为，第二互联可能恰好在那个时刻被切断。
为防止这样的可能的冲突，本发明的方法提出，在附加装置3向主装置5返回第二数据之前，等待保护时间，使得切换控制9再次接通第二互联。
更确切地说，在主装置5将等待消息已经转发到读写装置2之后，切换控制9以监听(ready to listen)状态接通第二互联，以等待来自附加装置3的第二数据。
当附加装置3已经对第二数据进行处理后，其通过第二互联将之返回到主装置5。在装置5已经通过第二互联接收到第二数据之后，切换控制9可以接通主互联。
第二数据可以由主装置5进行处理并通过主互联传输到读写装置2，使其作为主数据使用。
下面将描述根据本发明的通信方法的主要步骤。
该通信方法用于IC卡1，该IC卡1包括微处理器和存储单元，整体用主装置5表示，以及用于主装置5和读写装置2之间连接的I/O接触片，所述连接也用主互联表示。该IC卡1还包括有通过包含所述I/O接触片的第二互联连接到主装置5的附加装置3。
根据该方法，切换控制9选择性地接通主互联以在读写装置2和主装置5之间传输数据或接通第二互联以在主装置5和附加装置3之间传输数据。
当IC卡被连接到读写装置且被激活时，切换控制9接通主互联。
在主互联上的数据传输，也被表示为主数据的传输，是基于ISO 7816-3协议的，其中读写装置2向主装置5发送命令并等待结果。
当读写装置2等待来自主装置5的主数据的时候，切换控制9接通第二互联。
主装置5和附加装置3之间的通信是主从通信，其中主装置5为主设备，向附加装置3发送命令，而附加装置3是从设备，向主装置5返回结果。
当经过超时而附加装置3尚未准备好将结果发送到主装置5的时候，附加装置3向主装置5返回等待消息。
更确切地说，在主装置5已经接收到来自附加装置3的等待消息之后，将执行至少以下连续步骤：
切换控制9接通主互联；
主装置5将等待消息转发到读写装置2；
在所述等待消息已经被读写装置2接收到之后，切换控制9再次接通第二互联；
当所述结果准备好的时候，附加装置3通过第二互联返回所述结果。
更确切地说，在通过第二互联发送结果之前，引入保护时间。所述保护时间至少等于所述连续步骤的执行时间。
附加装置3通过无线通信协议连接到外部装置；所述无线通信协议可为ZigBee协议。
有益地，根据本发明的IC卡和方法，主装置即使在下述情况下也可与附加装置进行通信，如：IC卡为无源元件，由读写装置供电，且可用于通信的唯一信道为用于与所述读写设备通信的I/O接触片。
本发明的IC卡和方法克服了限制其应用于IC卡作为从设备的主/从通信的缺点。
有益地，该通信方法并不需要对ISO 7816-3协议作任何修改，其是基于IC卡和读写设备之间的通信的。
有益地，为与外部装置进行通信，可以给附加装置提供另外的通信协议，这样主装置不仅可以直接从读写装置接收数据还可以通过附加装置从外部装置接收数据。
Claims (14)
1.一种IC卡（1），其包括，微处理器、存储单元，整体用主装置（5）表示，以及用于主装置（5）和读写装置（2）之间连接的I/O接触片，该连接也用主互联表示，所述IC卡（1）还包括切换控制（9），所述切换控制（9）用于选择性的接通所述主互联以在读写装置（2）和主装置（5）之间传输数据；
其特征在于，所述IC卡（1）包括有附加装置（3），其包括第二处理器和第二存储单元，且其通过第二互联连接到所述主装置（5）和所述I/O接触片，所述切换控制（9）还用于选择性的接通第二互联以在所述主装置（5）和所述附加装置（3）之间传输数据；
在所述读写装置（2）等待来自所述主装置（5）的主数据的时候，所述切换控制（9）接通所述第二互联，用于从所述附加装置（3）接收数据；并且，在所述主装置（5）已经通过所述第二互联接收到数据，所述切换控制（9）接通所述主互联，用于将从所述附加装置（3）接收到的数据传输到所述读写装置（2）。
2.根据权利要求1所述的IC卡（1），其特征在于，所述主装置（5）、切换控制（9）和附加装置（3）是集成在片上系统（6）之内。
3.根据权利要求1所述的IC卡（1），其特征在于，所述主装置（5）和切换控制（9）集成在片上系统（6）之内，并且所述附加装置（3）是集成在单独的片上系统（7）之内。
4.根据权利要求1所述的IC卡（1），其特征在于，所述主装置（5）集成在片上系统（6）之内，所述切换控制（9）和附加装置（3）是集成在单独的片上系统（7）之内。
5.根据权利要求1所述的IC卡（1），其特征在于，所述主装置（5）集成在片上系统（6）之内，所述切换控制（9）是集成在另外的单独片上系统（8）之内，并且所述附加装置（3）是集成在单独的片上系统（7）之内。
6.一种用于IC卡（1）的通信方法，所述IC卡（1）包括，微处理器、存储单元，整体用主装置（5）表示，以及用于所述主装置（5）和读写装置（2）之间连接的I/O接触片，该连接也用主互联表示，其特征在于，包括有附加装置（3），其包括第二处理器和第二存储单元，且其通过第二互联连接到所述主装置（5）和所述I/O接触片，以及切换控制（9），用于选择性的接通所述主互联以在读写装置（2）和主装置（5）之间传输数据或选择性的接通第二互联以在所述主装置（5）和所述附加装置（3）之间传输数据；
所述方法包括以下步骤，
所述切换控制（9）在所述IC卡（1）被加电时接通所述主互联；
所述在主互联上的数据传输，也被表示为主数据的传输，是基于I SO7816-3协议的，其中读写装置（2）向主装置（5）发送命令并等待结果；
在所述读写装置（2）等待来自所述主装置（5）的所述主数据的时候，所述切换控制（9）接通所述第二互联，用于从所述附加装置（3）接收数据；并且，在所述主装置（5）已经通过所述第二互联接收到数据，所述切换控制（9）接通所述主互联，用于将从所述附加装置（3）接收到的数据传输到所述读写装置（2）。
7.根据权利要求6所述的通信方法，其特征在于，所述主装置（5）和所述附加装置（3）之间的所述通信是主从通信，其中所述主装置（5）为主设备，向附加装置（3）发送命令，而附加装置（3）是从设备，向所述主装置（5）返回结果。
8.根据权利要求7所述的通信方法，其特征在于，当经过超时而所述结果尚未准备好发送到主装置（5）的时候，所述附加装置（3）向主装置（5）返回等待消息。
9.根据权利要求8所述的通信方法，其特征在于，当经过所述超时之后，执行至少以下连续步骤：
在主装置（5）已经收到等待消息之后，切换控制（9）接通主互联；
主装置（5）将等待消息转发到所述读写装置（2）；
在所述读写装置（2）已经接收到所述等待消息之后，切换控制（9）接通所述第二互联。
10.根据权利要求9所述的通信方法，其特征在于，所述附加装置（3）通过所述第二互联返回所述结果。
11.根据权利要求10所述的通信方法，其特征在于，在通过所述第二互联发送所述结果之前，引入保护时间。
12.根据权利要求11所述的通信方法，其特征在于，所述保护时间至少等于所述连续步骤的执行时间。
13.根据权利要求12所述的通信方法，其特征在于，所述附加装置（3）通过无线通信协议连接到外部装置。
14.根据权利要求13所述的通信方法，其特征在于，所述无线通信协议为ZigBee协议。
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