專利名稱：儲值卡的計值方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種計值方法與裝置，特別涉及一種儲值卡的計值方法與裝置。
在現今的生活環(huán)境中，為了安全以及方便，有許多人已經開始減少身上所攜帶的現金的數量，而改以各種類型的卡片來替代，例如信用卡或儲值卡等。而其中，儲值卡的應用極為廣泛，例如車票，計次卡以及電話卡等等，都是儲值卡可以運用的范圍。
而儲值卡的廣泛運用，也使得儲值卡的計值方式有多種的設計方法。例如在美國專利申請?zhí)朥S5001332，標題為″電可擦可編程只讀存儲器的防操作減值電路和方法(Method and circuit for manipulation-proof devaluation of EEPROMS)″的專利中，即提出了一種儲值卡中所使用的電路的設計方法。
但是隨著儲值卡的普及，有可能產生因想要非法破壞儲值卡可用次數，而對儲值卡進行不正當操作的情況，所以在電路設計上就必須考慮各種不正常發(fā)生的狀況。在這種情況下，前面提到的專利案，也就是美國專利申請?zhí)朥S5001332所提的專利，就會有所缺陷。在該專利所提出的電路中，許多的存儲單元分成數個層級，而每一個層級則代表不同的位階。當較高位階層級里的一個存儲單元的值被刪除的時候，這個電路就會對控制單元進行寫入，而后，當偵測到此控制單元被寫入時，次一個層級里的所有存儲單元就允許被復位。接下來，同樣的過程會在接續(xù)下去的每個層級中進行，直到代表最低位階的層級中的存儲單元也被復位為止。
這樣的一個電路運作過程，當然符合計值卡的使用概念，但是它在某些不正常操作狀況下則無法確保計值卡的正確計值功能。舉例來說，當復位完某一個層級而將對次一個層級里的控制單元寫入時，若突然將用來變更存儲單元狀態(tài)的電壓降低，則此控制單元的寫入過程就可能會無法執(zhí)行，如此就會導致接續(xù)的層級的存儲單元的狀態(tài)轉換產生錯誤。而由于在已知的技術中，是一層一層的對控制單元進行寫入，所以發(fā)生此類問題的機率就會增大許多；也就是，會使得有心破壞的人有更多的機會來影響儲值卡的正常工作。
此外，由于已知的電路是使用寫入唯一一個控制單元，而后根據此控制單元來復位較低層級中的存儲單元，并依次進行其他較低層級的復位過程。如此的過程，就使得工作脈沖會如

圖1所示，是一個寫入脈沖與一個復位脈沖不斷的交錯，直到所需更新的存儲單元全部更新完畢才停止的過程。從圖1中可以得知，T0的時候是一個寫入脈沖，而T1則是一個復位脈沖。類似這樣的重復下去，直到T5的時候，總共6個脈沖卻只能復位完成三個層級。這樣的一個過程，很明顯的浪費了許多時間。
綜上所述，已知的使用在儲值卡上的計值電路有幾個缺點，現列述如下1.正常運作過程遭到人為破壞的機率極大；以及2.電路運行過程由于是兩個程序不斷的交替，所以會比即將提到的本發(fā)明耗費更多的時間。
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提出一種儲值卡的計值方法與裝置，可以減少人為破壞的機率，而且可以縮短計值過程所需耗費的時間。
本發(fā)明的技術方案如下。本發(fā)明提供一種儲值卡的計值方法，該儲值卡包括多個層級以及多個刪除保護位元，每一該層級包括至少一位元，且分別對應于該些刪除保護位元，任一該位元以及任一該刪除保護位元具有一原始狀態(tài)以及一寫入狀態(tài)，在第一次計值過程中，最先改變狀態(tài)的該位元為一計算起始位元，而在任一次計值過程中，對這些位元改變狀態(tài)的先后順序則稱為一計算路徑，該計值方法包括根據計值的總數，分別設定該些位元的起始狀態(tài)；依照該計算路徑，將仍處于該原始狀態(tài)而最接近該計算起始位元的位元，從該原始狀態(tài)轉換為該寫入狀態(tài)；當在該計算路徑上，距離該計算起始位元較遠的一較高層級中的任一該些位元，從該原始狀態(tài)轉換為該寫入狀態(tài)時，距離該計算起始位元比該較高層級為近的任一較低層級所對應的該刪除保護位元，就會同時轉換為該寫入狀態(tài)；以及當該刪除保護位元位于該寫入狀態(tài)時，則對應的該層級中的任一位元以及該刪除保護位元，就可同時更動至該原始狀態(tài)。
在該計算路徑上，距離該計算起始位元最遠的一最高層級所對應的該刪除保護位元，固定于該原始狀態(tài)。
所述的計值方法還包括內建一安全密碼。
當該安全密碼確認通過后，該最高層級所對應的該刪除保護位元就可以轉換為該寫入狀態(tài)。
任一該刪除保護位元不能單獨從該原始狀態(tài)轉換為該寫入狀態(tài)，也不能單獨從該寫入狀態(tài)轉換為該原始狀態(tài)。
本發(fā)明的儲值卡的計值裝置包括一存儲器陣列，包括多個層級，且任一該些層級包括至少一存儲單元，其中，任一該存儲單元代表高低不同的一數值，而任一該層級則代表高低不同的一位階；以及一控制電路，用以控制任一層級內的任一該存儲單元狀態(tài)的改變，其中，該控制電路對應于該任一層級有一控制存儲閘，而當該任一層級中的任一該存儲單元狀態(tài)改變時，對應于比該層級所代表的該位階低的任一較低層級的該控制存儲閘，就會被同時轉換為一更動預警狀態(tài)，而當偵測到該更動預警狀態(tài)時，對應于該控制存儲閘的該較低層級中的該存儲單元狀態(tài)就會允許被復位。
該存儲器陣列是由一電可擦除可編程只讀存儲器所組成。
該電可擦除可編程只讀存儲器，是以一或非型方法組合成該存儲器陣列。
該存儲單元狀態(tài)的改變是改變該存儲單元中導通臨界電壓的層級。
該控制存儲閘在對應于該控制存儲閘的該較低層級中的該存儲單元狀態(tài)被復位時，也會被復位至原來的狀態(tài)。
控制電路用以控制這些層級內的存儲單元狀態(tài)的改變。其中，控制電路對應于任一個層級則有一個控制存儲閘，而當層級中的任一個存儲單元由原始狀態(tài)改變?yōu)閷懭霠顟B(tài)時，對應于比此層級所代表的位階低的任一個較低層級的控制存儲閘，就會被同時轉換成一個更動預警狀態(tài)。而當偵測到這一個更動預警狀態(tài)時，對應于改變?yōu)樵摳鼊宇A警狀態(tài)的控制存儲閘的較低層級中的存儲單元，狀態(tài)就會允許被改變。
綜上所述，本發(fā)明利用一種新的設計方案，將控制電路的控制存儲閘中需要更動的部分，在一個脈沖中就全部加以改變。如此一來，不但縮短了整個計值過程所需花費的時間，而且更重要的是，可以阻絕想通過改變計值卡的正常運作而獲利的人所能利用的管道。這正是現今儲值卡科技所需要的重大進展。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特徵、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下圖1是已知技術中電路工作的脈沖圖；圖2是本發(fā)明的一較佳實施例的運行流程圖3A是根據本發(fā)明的一較佳實施例的系統(tǒng)框圖；圖3B是本發(fā)明的一較佳實施例的工作脈沖圖；圖3C是本發(fā)明的一較佳實施例的電路結構圖。
圖2是本發(fā)明一較佳實施例的一種工作流程圖。在說明此流程圖之前，先說明本發(fā)明的一些定義。首先，以至少一個位元形成一個層級，而一個層級則有相對應的一個刪除保護位元。其中，任一位元以及刪除保護位元都具有一個原始狀態(tài)以及一個寫入狀態(tài)。其中，在以下所述及的實施例中，原始狀態(tài)是將存儲器清除為代表1的電壓電平，而寫入狀態(tài)則是將存儲器寫為代表0的電壓電平。但是這并非用來限定本發(fā)明，僅是用于舉例說明。而在第一次計值過程中，最先考慮改變狀態(tài)的位元，稱為計算起始位元；而在計值過程中，對這些位元改變狀態(tài)的先后順序，就稱為計算路徑。
接下來，將詳細敘述本發(fā)明的流程圖的實施過程。首先，在步驟S200之中，計值卡在賣出之前，會先將上述各個位元的起始狀態(tài)設定完畢。每個位元的設定方式則會根據這一個計值卡所代表的數值而產生改變。
接下來，步驟S205之中，就開始等候計值程序的開始。一直到計值程序開始的時候，才會進入步驟S210。而在步驟S210中，就會對應于計值過程，將仍處于原始狀態(tài)的位元中的、依照上述的計算路徑最接近計算起始位元的一個位元，從原始狀態(tài)轉換為寫入狀態(tài)。
接下來，在步驟S215之中，會檢查于步驟S210中所改變的位元，看看這個被改變的位元位置是否在最低的層級中。如果是處于最低的層級，也就是包括計算起始位元的這一個層級內的時候，則步驟回到S205，不做任何的后續(xù)處理，繼續(xù)等待下一次的計值過程。但是，如果這一個被改變的位元并不處于最低的層級內的時候，步驟就會進入S220。
在步驟S220之中，本發(fā)明將所有比這一個被改變位元所處的層級更低，即比這一個層級更接近計算起始位元的所有層級相對應的所有刪除保護位元，同時改變?yōu)樯鲜龅膶懭霠顟B(tài)。必須注意的是，在本發(fā)明中，只有當刪除保護位元位于寫入狀態(tài)時，對應的層級中的所有位元以及刪除保護位元，才可同時更動至原始狀態(tài)。
接下來，在步驟S225之中，對按照脈沖而依次改變?yōu)閷懭霠顟B(tài)的刪除保護位元所對應的層級內的所有位元進行復位，也就是，在本實施例中，還原為上述的原始狀態(tài)。最后，在步驟S230中，判斷計值卡是否使用完畢，如果還沒使用完畢，則可以回到步驟S205并持續(xù)進行同樣步驟；而若使用完畢，則整個程序就結束。
另外必須注意的是，在本發(fā)明的另外一個實施例中，最高層級，也就是在計算路徑上離計算起始位元最遠的層級，所對應的刪除保護位元是固定而不能改變的。僅有在內建的一個安全密碼經過確認通過后，才可以將這一個刪除保護位元轉換為寫入狀態(tài)。此外，任何一個刪除保護位元都不能單獨從原始狀態(tài)轉換為寫入狀態(tài)，也不能單獨自寫入狀態(tài)轉換為原始狀態(tài)。也就是說，刪除保護位元的改變，必須都是因為組成層級的這些位元狀態(tài)有所更動，才能產生改變。
圖3A顯示了本發(fā)明的一較佳實施例的系統(tǒng)框圖。在本實施例中，包括了一個存儲器陣列310以及一個控制電路350。而在存儲器陣列中，則包括了由一個以上的存儲單元325所組成的第一層級312，第二層級314，第三層級316，一直到第十層級320。其中，在第三層級316與第十層級320之間，尚有第四到第九層級總共六個層級，但是由于其結構都相同，所以在此予以省略而不加說明。而在控制電路350中，則包括了相對應的控制存儲閘352，354，356，一直到360。其中，每一個存儲單元325都代表高低不同的數值，而每一個層級312，314，316一直到320則代表高低不同的位階。
必須注意的是，在本實施例中的層級總共有十個，但是并非限定本發(fā)明只能運用于十個層級的計值卡中。只要當層級個數改變時，也同樣的改變相對應的控制存儲閘的個數，就是本發(fā)明所能適用的方式。
而控制電路350則用以控制相對應的層級內的存儲單元狀態(tài)的改變。其中，舉例來說，當第二層級314中的任何一個存儲單元狀態(tài)改變時，對應于比第二層級314所代表的位階低的任何一個較低層級，在本實施例中為第三層級316到第十層級320，的控制存儲閘356到360，就會被同時轉換成一個更動預警狀態(tài)。而當偵測到這一個更動預警狀態(tài)時，對應于控制存儲閘356到360的較低層級中，也就是第三層級316向下到第十層級320中的存儲單元狀態(tài)就會允許被改變。
圖3C顯示了本發(fā)明的一較佳實施例的電路結構圖。在此實施例中，使用了電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)，以或非(NOR)的形式組合而成。但必須注意的是，本發(fā)明并非限定只能使用于或非型的EEPROM。
此外必須注意的是，在本實施例中，第一層級312代表最高的位階，而后位階隨著層級的增加而下降，直到第十層級320，也就是代表最低位階的層級為止。其中，WLm是用來選擇第一層級312的一個輸入端，當WLm被啟動(enable)的時候，就代表系統(tǒng)選擇了第一層級312。同樣的概念也可以運用于選擇第二層級314的WLm-1，以及用于選擇第十層級320的WL0。而在第二層級314與第十層級320之間，尚有第三到第九層級總共七個層級，但是由于其電路結構均相同，所以在此為了說明方便就將其省略。當然，這種概念并不是僅能用于這三個層級，而是可以適用于存儲器陣列310中的任一個層級上的。而在圖3C中還包括一個控制邏輯閘370。這個控制邏輯閘370則是根據外界輸入的信號，來決定整個電路在當時的環(huán)境下是要進行刪除(也就是轉換為原始狀態(tài))、寫入、或是讀取的動作。
除此之外，在控制電路350中，對應于任一個層級，都有一個控制存儲閘。例如第一層級312對應了控制存儲閘352，而第二層級314則對應了控制存儲閘354。而在本實施例中，當第一層級312中的任何一個位元(由選擇線BS0，BS1直到BS6所選定的位元)從原始狀態(tài)改變?yōu)閷懭霠顟B(tài)時，通過控制電路350所輸入的一個寫入信號，就可以將較低層級，在本實施例中為第二層級314直到第十層級320，所對應的控制存儲閘狀態(tài)加以改變。其動作原理如下，當第一層級312中的任何一個位元要從原始狀態(tài)改變?yōu)閷懭霠顟B(tài)時，控制邏輯閘370必定會輸出一個寫入信號，而此寫入信號除了透過選擇線B0，B1直到B6，來對任一個位元進行寫入動作之外，也能透過控制電路350的一個信號輸入端輸入于控制電路350之中。而當改變第一層級312時，表示WLm被啟動，于是控制電路350中，將WLm做為輸入的一端的或邏輯閘就會導通，所以在這一個或邏輯閘以下，包括以WLm-1為輸入的或邏輯閘，直到以WL1為輸入的或邏輯閘為止，都會被導通。而因此，由于或邏輯閘的輸出以及寫入信號輸入端都同時被導通，所以在此情況下，信號VPP就能在同一個脈沖內被導通進入控制存儲閘354直到控制存儲閘360，總共9個控制存儲閘之中。并因此而將這9個控制存儲閘改變?yōu)閷懭霠顟B(tài)。
接下來，當復位信號輸入的時候，通過進入寫入狀態(tài)的控制存儲閘354到360，相對應的第二層級314到第十層級320內的位元就可以以一個脈沖一個層級的方式，依次被復位回原始狀態(tài)。
當然，本實施例僅只用于說明本發(fā)明的基本內容，并非用來限定本發(fā)明所能使用的電路種類或連結方法。凡是根據本發(fā)明的精神與原則，對電路進行任何的更動或修飾改變，都應屬于本發(fā)明的保護范圍。
圖3B顯示了根據本發(fā)明的一較佳實施例的工作脈沖圖。請同時參考圖1，由兩圖的比較將可以更清楚的看出本發(fā)明優(yōu)于已知技術的地方。由圖3B中可以看出，本發(fā)明僅需要一個脈沖，也就是T0，就可以將所有需要更動的控制存儲閘加以更動，而后再依序將需要復位的層級進行復位。如此一來，相較于以往在T5的時候只能復位完三個層級，本發(fā)明可以在T5的時候就復位完五個層級，很明顯的于處理時間上占了許多的優(yōu)勢。而且當需要復位的層級越多的時候，這個優(yōu)勢就會越明顯。
此外，由于控制存儲閘在一個脈沖中就全部設定(寫入)完畢，唯有將對應層級復位到原始狀態(tài)時，控制存儲閘才會同時被復位回原始狀態(tài)，所以可以完全的防堵已知技術中容易被破壞的部分。
綜上所述，現將本發(fā)明的優(yōu)點略述如下。本發(fā)明可以縮短計值卡的計值時間，并且還可以進一步防止計值過程中所可能產生的漏洞。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，所作的各種更動與改進，應被視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種儲值卡的計值方法，該儲值卡包括多個層級以及多個刪除保護位元，每一該層級包括至少一位元，且分別對應于該些刪除保護位元，任一該位元以及任一該刪除保護位元具有一原始狀態(tài)以及一寫入狀態(tài)，在第一次計值過程中，最先改變狀態(tài)的該位元為一計算起始位元，而在任一次計值過程中，對這些位元改變狀態(tài)的先后順序則稱為一計算路徑，該計值方法包括根據計值的總數，分別設定該些位元的起始狀態(tài)；依照該計算路徑，將仍處于該原始狀態(tài)而最接近該計算起始位元的位元，從該原始狀態(tài)轉換為該寫入狀態(tài)；當在該計算路徑上，距離該計算起始位元較遠的一較高層級中的任一該些位元，從該原始狀態(tài)轉換為該寫入狀態(tài)時，距離該計算起始位元比該較高層級為近的任一較低層級所對應的該刪除保護位元，就會同時轉換為該寫入狀態(tài)；以及當該刪除保護位元位于該寫入狀態(tài)時，則對應的該層級中的任一位元以及該刪除保護位元，就可同時更動至該原始狀態(tài)。
2.根據權利要求1所述的計值方法，其特征在于，在該計算路徑上，距離該計算起始位元最遠的一最高層級所對應的該刪除保護位元，固定于該原始狀態(tài)。
3.根據權利要求2所述的計值方法，其特征在于，還包括內建一安全密碼。
4.根據權利要求3所述的計值方法，其特征在于，當該安全密碼確認通過后，該最高層級所對應的該刪除保護位元就可以轉換為該寫入狀態(tài)。
5.根據權利要求1所述的計值方法，其特征在于，任一該刪除保護位元不能單獨從該原始狀態(tài)轉換為該寫入狀態(tài)，也不能單獨從該寫入狀態(tài)轉換為該原始狀態(tài)。
6.一種儲值卡的計值裝置，其特征在于，包括一存儲器陣列，包括多個層級，且任一該些層級包括至少一存儲單元，其中，任一該存儲單元代表高低不同的一數值，而任一該層級則代表高低不同的一位階；以及一控制電路，用以控制任一層級內的任一該存儲單元狀態(tài)的改變，其中，該控制電路對應于該任一層級有一控制存儲閘，而當該任一層級中的任一該存儲單元狀態(tài)改變時，對應于比該層級所代表的該位階低的任一較低層級的該控制存儲閘，就會被同時轉換為一更動預警狀態(tài)，而當偵測到該更動預警狀態(tài)時，對應于該控制存儲閘的該較低層級中的該存儲單元狀態(tài)就會允許被復位。
7.根據權利要求6所述的計值裝置，其特征在于，該存儲器陣列是由一電可擦除可編程只讀存儲器所組成。
8.根據權利要求7所述的計值裝置，其特征在于，該電可擦除可編程只讀存儲器，是以一或非型方法組合成該存儲器陣列。
9.根據權利要求6所述的計值裝置，其特征在于，該存儲單元狀態(tài)的改變是改變該存儲單元中導通臨界電壓的層級。
10.根據權利要求6所述的計值裝置，其特征在于，該控制存儲閘在對應于該控制存儲閘的該較低層級中的該存儲單元狀態(tài)被復位時，也會被復位至原來的狀態(tài)。
全文摘要
一種儲值卡的計值方法與裝置,用一個以上的位元形成一個層級,而對應于一個層級則有一個刪除保護位元。對應于一次計值過程,就將這些位元之中的一個,從原始狀態(tài)轉換為寫入狀態(tài)。而如果在較高層級中的一個位元產生改變時,所有較低層級所對應的刪除保護位元,就會同時由原始狀態(tài)轉換為寫入狀態(tài)。而且,只有當刪除保護位元位于寫入狀態(tài)時,此刪除保護位元所對應的層級中的位元以及此刪除保護位元,才能同時更動為原始狀態(tài)。
文檔編號G06K19/067GK1265500SQ00100218
公開日2000年9月6日 申請日期2000年1月7日 優(yōu)先權日2000年1月7日
發(fā)明者劉衛(wèi)宗 申請人:立生半導體股份有限公司