CN202495078U - 一种智能卡及终端系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能卡及终端系统，该智能卡包括：第一接口控制器、第二接口控制器、中央处理器；其中，第一接口控制器通过所述智能卡的触点与所述终端设备相连接；第二接口控制器通过所述智能卡的触点与所述用户卡相连接；中央处理器分别与第一接口控制器和第二接口控制器连接，用于与终端设备协商确定第一接口控制器与终端设备之间传输数据所用的第一速率，以及与用户卡协商确定第二接口控制器与用户卡之间传输数据所用的第二速率。本实用新型智能卡能够针对所连接的终端设备和用户卡分别确定数据传输速率，提高了智能卡的工作效率，使得由智能卡、终端设备和用户卡所组成的终端系统内部进行的数据传输摆脱了受用户卡较低速率的限制。

Description

一种智能卡及终端系统

技术领域

本实用新型涉及智能卡技术领域，尤其涉及一种智能卡及终端系统。

背景技术

近年来，随着移动通讯市场的竞争日趋激烈，运营商们需要快速、低成本的推出各种业务，但用户却往往因为自身终端设备功能的限制，而不能够使用这些业务。移动通信智能卡的应用就解决了这一问题，它是一种应用于终端设备中能够提供各种增值业务功能的智能卡，与更换终端设备相比，在现有的终端设备中使用移动通信智能卡具有方便、灵活和低成本的特点。

现有的移动通信智能卡一般由一个中央处理模块和两个接口模块组成，其中，两个接口模块分别用于接收SIM(Subscriber Identity Module，用户识别模块)卡和终端设备发送的数据，而中央处理模块负责将来自终端设备和SIM卡中一方的数据作相应的处理后再发送给另一方。

目前移动通信智能卡一般采用对称速率传输数据，即智能卡与其所连接的终端设备和SIM卡之间进行数据传输时都采用相同的速率，然而由于目前市场上终端设备和SIM卡的种类繁多、功能千差万别、性能优劣不同，并且SIM卡所能支持的数据传输速率一般低于终端设备所能支持的数据传输速率，在这种情况下，要想智能卡使用SIM卡的默认速率与终端设备之间进行数据传输而又不导致设备的兼容性问题并非易事。鉴于此，为了保证终端设备能够正常的使用智能卡，目前通常采用强制转换的方式确定速率，即智能卡的中央处理模块接收到SIM卡发送的ATR(Answer To Reset，复位应答)字节后，将其中反应SIM卡速率的TA1字节强制转为0x11(即9600bps的速率)，并将该ATR字节发送给终端设备，由于该速率为SIM卡、终端设备所能支持的最低速率，之后智能卡与SIM卡和终端设备之间就都使用该速率进行数据传输。而这就会延长数据传输的时间，导致一些终端设备出现兼容性问题，如不能开机、不能读电话薄等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种智能卡及终端系统，用以解决现有技术中由于智能卡采用相同速率与终端设备、用户卡之间进行数据传输，而导致整个终端系统内数据传输时间过长的问题。

本实用新型包括：

一种智能卡，包括：第一接口控制器、第二接口控制器、中央处理器；其中，

第一接口控制器通过所述智能卡的触点与所述终端设备相连接；

第二接口控制器通过所述智能卡的触点与所述用户卡相连接；

中央处理器分别与第一接口控制器和第二接口控制器连接，用于与所述终端设备协商确定第一接口控制器与终端设备之间传输数据所用的第一速率，以及与所述用户卡协商确定第二接口控制器与用户卡之间传输数据所用的第二速率。

一种终端系统，包括：

如上所述的智能卡；

与所述智能卡的第一接口控制器连接的终端设备；

与所述智能卡的第二接口控制器连接的用户卡。

本实用新型提供一种智能卡及终端系统，所述智能卡能够针对所连接的终端设备和用户卡分别确定数据传输速率，使得智能卡不再限于使用相同的速率与终端设备和用户卡进行数据传输，提高了智能卡的工作效率，使得由智能卡、终端设备和用户卡所组成的终端系统内部进行的数据传输摆脱了受用户卡较低速率的限制。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种智能卡示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种智能卡示意图。

具体实施方式

为了提高智能卡与终端设备和用户卡之间的数据传输速率，缩短数据传输时间，本实用新型实施例提供了一种智能卡。以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型提供一种智能卡实施例，如图1所示，所述智能卡101连接在终端设备102与用户卡103之间，包括：第一接口控制器104、第二接口控制器105、中央处理器106；其中，中央处理器106通过AHB(Advanced Highperformance Bus，系统总线)分别与第一接口控制器104和第二接口控制器105连接，第一接口控制器104通过所述智能卡的各个触点与所述终端设备102相连接，第二接口控制器105通过所述智能卡的各个触点与所述用户卡103相连接。根据智能卡国际标准ISO/IEC 7816协议，所述智能卡的触点包括：与智能卡芯片的电源引脚Vcc相连接的C1触点、与复位信号引脚RST相连接的C2触点、与时钟信号引脚CLK相连接的C3触点、与输入/输出引脚I/O相连接的C7触点、与地线引脚GND相连接的C5触点。

本实用新型的智能卡能够针对终端设备和用户卡分别确定数据传输速率，使得智能卡不限于只能使用相同的速率与终端设备和用户卡进行数据传输，相比现有技术，本实用新型提高了智能卡的工作效率，缩短了应用智能卡的终端设备内部数据传输的时间。

所述终端设备102为任何可以通过用户卡与运营网络连通、为用户提供通信业务和信息服务的终端，例如所述终端设备102为手机设备、上网本、笔记本电脑等，所述用户卡103为运营商网络中使用的用户识别用卡，如SIM卡、UICC(Universal Integrated Circuit Card，通用集成电路卡)、USIM(UniversalSubscriber Identity Module，通用用户标识模块)卡等。

所述智能卡101、用户卡103及终端设备102在未确定相互之间的数据传输速率之前，都使用默认速率9600bps传输数据，该速率为一般的智能卡、用户卡及终端设备所能支持的最低速率。

将本实用新型实施例提供的智能卡101、用户卡103分别插入所述终端设备102的预定IFD(Interface Device，接口设备)中，所述智能卡101、用户卡103分别接通卡本身的各触点后，所述智能卡101通过C2触点接收终端设备102发送的复位信号，并将该复位信号直接转发给用户卡103，然后所述用户卡103复位并返回ATR(Answer To Reset，复位应答)字节(ATR字节中携带了用户卡与终端设备间建立通讯使用的各类信息)。上电成功后，所述智能卡101采用以下方法分别确定其与用户卡103、终端设备102进行数据传输使用的第二速率V2、第一速率V1：

步骤a1，第二接口控制器105通过C7触点接收用户卡103发送的ATR字节，并将其转发给中央处理器106。

步骤a2，中央处理器106获取所述ATR字节中TA1字符记载的用户卡103所支持的最优速率v_user，并保存该ATR字节的副本。

步骤a3，中央处理器106判断智能卡101是否支持用户卡103所支持的最优速率v_user，若支持，则执行步骤a4，否则，执行步骤a5。

步骤a4，中央处理器106发送包含可支持信息的PPS(Protocol andParameter Select，协议参量选择)响应消息给用户卡103，通知用户卡103此后第二接口控制器105与其之间进行数据传输使用的第二速率V2为用户卡103所支持的最优速率v_user，然后执行步骤a10。

智能卡101与用户卡103之间的关系为主从关系，由智能卡101确定最终二者之间的数据传输速率。

步骤a5，中央处理器106通过第二接口控制器105向用户卡103发送PPS请求消息，该PPS请求消息中包含了中央处理器106当前选定的智能卡101能够支持的、且异于用户卡103所支持最优速率v_user的第二协商速率v_ic_user。执行下一步。

智能卡101中具有第二协商速率选择表，其中按照优先级顺序存储了多个不同等级的速率，中央处理器106根据获取的用户卡103所支持最优速率v_user，在所述第二协商速率选择表中小于所述速率v_user的速率中挑选一个优先级最高的速率作为第二协商速率v_ic_user。

步骤a6，第二接口控制器105通过C7触点接收用户卡103返回的PPS响应消息并将其转发给中央处理器106。

步骤a7，中央处理器106读取所述PPS响应消息包含的信息内容，判断用户卡103是否支持所述第二协商速率v_ic_user；若支持，则执行步骤a8；否则，执行步骤a9。

步骤a8，中央处理器106确定此后第二接口控制器105与用户卡103之后进行数据传输使用的第二速率V2为所述第二协商速率v_ic_user；

步骤a9，中央处理器106选定新的第二协商速率v_ic_user(即异于之前使用过的第二协商速率，也异于所述用户卡103所支持的最优速率v_user)，并返回执行步骤a5，直至确定所述用户卡103支持中央处理器106所选定的第二协商速率v_ic_user时，执行步骤a10。

中央处理器106从所述第二协商速率选择表存储的小于所述速率v_user的速率中，挑选一个优先级低于之前所选第二协商速率的速率作为新选定的第二协商速率v_ic_user。

步骤a10，中央处理器106修改该ATR字节副本中的TA1字符，使其记载智能卡101所支持的最优速率v_ic，然后将该ATR字节副本通过第一接口控制器104发送给终端设备102。

步骤a11，第一接口控制器104通过C7触点接收终端设备102返回的APDU指令或者PPS请求消息，并将其转发给中央处理器106。

步骤a12，中央处理器106确定接收的是APDU指令时，确定此后终端设备102将使用默认速率(9600bps)作为与第一接口控制器104进行数据传输的第一速率V1，并且中央处理器106也确定此后第一接口控制器104将使用默认速率与终端设备102间进行数据传输；否则，中央处理器106确定接收的是PPS请求消息时，执行步骤a13。

终端设备102与智能卡101之间为主从关系，由终端设备102确定二者之间最终使用的数据传输速率。

步骤a13，中央处理器106确定终端设备102不能支持所述智能卡101所支持的最优速率v_ic之后，指示第一接口控制器104等待终端设备102发送来的PPS请求消息，并在收到该PPS请求消息后读取其中包含的第一协商速率v_me_ic，所述第一协商速率v_me_ic为终端设备102当前选定的自身能够支持的、且异于所述智能卡101所支持最优速率v_ic的速率；中央处理器106判断智能卡101能否支持该第一协商速率v_me_ic，若支持，则执行步骤a14；否则，执行步骤a15。

终端设备102中具有第一协商速率选择表，其中按照优先级顺序存储了多个不同等级的速率，终端设备102根据获取的智能卡101所支持最优速率v_ic，在所述第一协商速率选择表中小于所述速率v_ic的速率中挑选一个优先级最高的速率作为第一协商速率v_me_ic。

步骤a14，中央处理器106确定第一接口控制器104与终端设备102之后进行数据传输使用的第一速率V1为该第一协商速率v_me_ic，并通过第一接口控制器104向终端设备102返回包含确认支持所述第一协商速率v_me_ic信息的PPS响应消息，以通知终端设备102所述智能卡101支持所述第一协商速率v_me_ic，并同意用该速率与其进行数据传输。结束处理。

步骤a15，中央处理器106通过第一接口控制器104向终端设备102返回包含确认不支持所述第一协商速率v_me_ic的PPS响应消息，以通知终端设备102所述智能卡101不支持第一协商速率v_me_ic，请求终端设备102继续选定新的第一协商速率v_me_ic，并继续发送包含所述新的第一协商速率v_me_ic的PPS请求消息给第一接口控制器104，然后返回执行步骤a13，直至确定所述智能卡101支持终端设备102所选定的第一协商速率v_me_ic，结束处理。

终端设备102从所述第一协商速率选择表存储的小于所述速率v_ic的速率中，挑选一个优先级低于之前所选第一协商速率的速率作为新选定的第一协商速率v_me_ic。

在智能卡101分别确定所示第一速率V1、第二速率V2之后，终端设备102与第一接口控制器104之间就都会使用所述第一速率V1进行信息传输，同时用户卡103与第二接口控制器105之间就都会使用所述第二速率V2进行信息传输。并且第一接口控制器104接收到终端设备102发送来的信息时，都会将所述信息上报给中央处理器106进行相应的处理，之后，再由中央处理器106将处理后的信息发送给第二接口控制器105，最后到达用户卡103；反之，第二接口控制器105接收到用户卡103发送来的信息时，都会将所述信息上报给中央处理器106进行相应的处理，之后，再由中央处理器106将处理后的信息发送给第一接口控制器104，最后到达终端设备102。

本实用新型实施例中，智能卡101应用于终端设备102与用户卡103之间，负责对其中一方发送的数据进行处理后再转发给另一方。智能卡101的中央处理器106与用户卡103之间采用协商的方式，确定第二接口控制器105与用户卡103之间数据传输使用的第二速率V2，并且与终端设备102之间也采用协商的方式，确定第一接口控制器104与终端设备102之间数据传输使用的第一速率V1，所述第二速率V2和第一速率V1可以相同也可以不同。相比现有技术，本实用新型实施例的智能卡具有更高的工作效率，缩短了终端设备102与用户卡103之间进行信息传输的所需时间。

优选的，所述第一接口控制器104与所述第二接口控制器105为所述第一速率与所述第二速率大小不同的控制器。

优选的，所述中央处理器106还可通过APB(Advanced Peripheral Bus，外围总线)分别与第一接口控制器104和第二接口控制器105连接。

优选的，将连接所述第一接口控制器104的时钟信号引脚CLK与连接所述第二接口控制器105的时钟信号引脚CLK通过引线连接在一起，如图2所示(图中隐藏了智能卡的内部模块)，这样能够使用终端设备102的时钟为用户卡103提供时钟信号，并且能够省去所述智能卡中的分频电路。

本实用新型对所述协商确定第一速率的过程中，所述第一速率具体由智能卡的中央处理器106选定，还是由终端设备102选定不作限定，鉴于一般情况下，相比智能卡的中央处理器106，终端设备102具有更完善的数据分析处理功能，优选的，所述终端设备102选定中央处理器106和终端设备102都支持的第一速率。

同理，本实用新型对所述协商确定第二速率的过程中，所述第二速率具体由智能卡的中央处理器106选定，还是由用户卡103选定不作限定，鉴于一般情况下，相比用户卡103，所述智能卡的中央处理器106具有更完善的数据分析处理功能，优选的，所述中央处理器106选定中央处理器106和用户卡103都支持的第二速率。

本实用新型实施例提供一种终端系统，包括上述实施例所述的智能卡101、与所述智能卡101的第一接口控制器104连接的终端设备102、与所述智能卡101的第二接口控制器105连接的用户卡103。其中，所述智能卡101负责将来自终端设备102或用户卡103一方的信息进行相应处理后，再转发给另一方，并且所述智能卡101确定的其与终端设备102和用户卡103信息传输时所用的速率可以相同或不同，具体确定过程参照上述智能卡实施例的速率确定过程，在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种智能卡，其特征在于，包括：第一接口控制器(104)、第二接口控制器(105)、中央处理器(106)；其中，

第一接口控制器(104)通过所述智能卡的触点与终端设备(102)相连接；

第二接口控制器(105)通过所述智能卡的触点与用户卡(103)相连接；

中央处理器(106)分别与所述第一接口控制器(104)和第二接口控制器(105)连接，用于与所述终端设备(102)协商确定第一接口控制器(104)与终端设备(102)之间传输数据所用的第一速率，以及与所述用户卡(103)协商确定第二接口控制器(105)与用户卡(103)之间传输数据所用的第二速率。

2.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述第一接口控制器(104)与所述第二接口控制器(105)为所述第一速率与所述第二速率大小不同的控制器。

3.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述中央处理器(106)通过系统总线AHB或外围总线APB分别与第一接口控制器(104)和第二接口控制器(105)连接。

4.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述智能卡的触点包括：

与所述智能卡芯片电源引脚Vcc相连接的触点、与复位信号引脚RST相连接的触点、与时钟信号引脚CLK相连接的触点、与输入/输出引脚I/O相连接的触点、与地线引脚GND相连接的触点。

5.如权利要求4所述的智能卡，其特征在于，连接所述第一接口控制器(104)的时钟信号引脚CLK，与连接所述第二接口控制器(105)的时钟信号引脚CLK通过引线连接在一起。

6.一种终端系统，其特征在于，包括：

如权利要求1～5任一所述的智能卡；

与所述智能卡的第一接口控制器(104)连接的终端设备(102)； 

与所述智能卡的第二接口控制器(105)连接的用户卡(103)。

7.如权利要求6所述的终端系统，其特征在于，

所述终端设备(102)为手机设备/笔记本电脑。

8.如权利要求6所述的终端系统，其特征在于，

所述用户卡(103)为用户识别模块SIM卡/通用集成电路卡UICC/通用用户标识模块USIM卡。 

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