專利名稱：包括模式檢測(cè)的多模式集成電路器件和使它工作的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路器件，更具體地說，本發(fā)明涉及多模式集成電路器件和使它工作的方法。
背景技術(shù)：
智能卡(SC)通常是含有嵌入式集成電路(IC)的塑料卡。集成電路可以是例如含有與它相關(guān)的存儲(chǔ)器的邏輯電路或含有與它相關(guān)的存儲(chǔ)器的微控制器和與定制集成電路塊耦合的軟件。智能卡的集成電路通常附在引線框上，而線焊技術(shù)用于將集成電路的線路與引線框觸點(diǎn)連接在一起。灌注和其它加強(qiáng)方法可以用于保護(hù)集成電路免受化學(xué)和機(jī)械壓力等影響。接觸點(diǎn)通常位于智能卡的一側(cè)，并且具有有限的、指定的數(shù)，譬如，8個(gè)。接觸點(diǎn)通常用于利用串行協(xié)議進(jìn)行與智能卡閱讀器的事務(wù)處理。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)公布了智能卡的各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)。ISO 7816允許在各種各樣的應(yīng)用，譬如，會(huì)計(jì)、密碼術(shù)、個(gè)人驗(yàn)證和JAVA腳本的執(zhí)行中推廣使用智能卡。ISO文檔ISO 7816-1物理特性、ISO 7816-2觸點(diǎn)的尺度和位置、ISO 7816-3電信號(hào)和傳輸協(xié)議以及ISO 7816-10電信號(hào)和用于重置對(duì)同步卡的應(yīng)答都包含在關(guān)于智能卡操作的ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)中。
智能卡用在利用驗(yàn)證和/或保密的各種不同應(yīng)用，譬如，蜂窩式電話、信用卡和標(biāo)識(shí)卡應(yīng)用中。例如，在公用電話中與預(yù)付卡一起使用驗(yàn)證智能卡，在銷售點(diǎn)(POS)終端和自動(dòng)取款機(jī)(ATM)中將驗(yàn)證智能卡用于銀行卡，在頂置盒中將驗(yàn)證智能卡用于向電視(TV)提供者付費(fèi)，以及在例如用在全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)終端中的用戶標(biāo)識(shí)模塊(SIM)中將驗(yàn)證智能卡用于無線電信操作人員都是眾所周知的。
智能卡通常通過智能卡閱讀器進(jìn)行與主機(jī)的通信事務(wù)處理。例如，配置成從智能卡中讀取的個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100例示在圖1中。個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100包括處理器或主機(jī)單元110、顯示器120和鍵盤130。在圖1中的系統(tǒng)100中還示出了鼠標(biāo)140和智能卡閱讀器150。顯示器120、鍵盤130、鼠標(biāo)140和智能卡閱讀器150通過電纜和/或通過無線鏈路與主機(jī)單元110連接。智能卡閱讀器150利用第一協(xié)議與智能卡160通信和利用第二協(xié)議與主機(jī)單元110通信。第一協(xié)議通常是遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)標(biāo)準(zhǔn)的、上面討論的ISO7816。智能卡閱讀器150可以利用第二不同協(xié)議通過串行端口、并行端口等與主機(jī)單元110耦合。在利用個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100訪問的因特網(wǎng)上，可以與例如安全事務(wù)處理結(jié)合在一起讀取智能卡160。
卡閱讀器150通常包含允許利用ISO 7816協(xié)議與智能卡160通信和通過主機(jī)單元110的串行端口，利用諸如RS 232C協(xié)議之類的串行協(xié)議與主機(jī)單元110通信的電子線路和嵌入式軟件。對(duì)于智能卡閱讀器150和主機(jī)單元110之間的諸如RS 232C協(xié)議串行鏈路之類的串行鏈路，可以支持各種各樣的通信速率，譬如，9600位每秒(bps)的基本速率，或可選的更高速率，譬如，基本速率的2倍或4倍。由于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇卸丝诘退贁?shù)據(jù)速率-通常低于1兆位每秒(Mbps)，智能卡160和主機(jī)單元110之間的總數(shù)據(jù)傳輸速度可能受到限制。這樣，閱讀器150可以需要從智能卡160中讀取數(shù)據(jù)和在第一次緩存數(shù)據(jù)之后，將數(shù)據(jù)發(fā)送到個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的主機(jī)單元110。
圖2為個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200例示了讀取智能卡信息的另一種途徑。個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200包括具有不僅通過串行RS 232C型端口，而且通過通用串行總線(USB)協(xié)議端口和/或電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)1394協(xié)議端口支持通信的能力的主機(jī)單元210。智能卡設(shè)備160′可以通過軟件保護(hù)器250，利用USB和/或IEEE 1394協(xié)議與主機(jī)通信。軟件保護(hù)器250基本上與帶有插頭251的接線插座一樣，插頭251被配置成利用電纜或無線連接與主機(jī)單元110的USB或IEEE端口連接。這樣，依賴于使用USB通信還是IEEE 1394通信，可以利用具有不同連接器251的不同軟件保護(hù)器250配置。主機(jī)單元210進(jìn)一步與顯示器220、鍵盤230和鼠標(biāo)240耦合，以支持用戶輸入/輸出通信。
注意，圖2的智能卡160′被例示成在它的上表面包括連接器(接觸點(diǎn))261，和如圖1所示的智能卡160被例示成在它的上表面上含有連接器161。連接器161、261可以用于啟動(dòng)智能卡160、160′和各自智能卡閱讀器150或軟件保護(hù)器250之間的輸入/輸出通信。
應(yīng)該明白，智能卡160與智能卡160′的不同之處在于，智能卡160被配置成并被特別規(guī)定成在ISO標(biāo)準(zhǔn)智能卡閱讀器150中讀取，而智能卡160′被配置成當(dāng)為USB接口251配置軟件保護(hù)器250和規(guī)定通過帶有IEEE 1394連接器251的IEEE 1394軟件保護(hù)器250讀取截然不同的智能卡時(shí)，與USB協(xié)議通信。換句話說，智能卡160通常不可以通過軟件保護(hù)器250讀取，和智能卡160′通常不可以通過智能卡閱讀器150讀取。
與個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200一樣，利用USB或IEEE 1394接口可以提供從智能卡160′讀取的更高數(shù)據(jù)傳輸速率。例如，USB接口通常支持12Mbps或更高的數(shù)據(jù)通信速率，和IEEE接口通常支持大約400Mbps的數(shù)據(jù)通信速率。這樣，在軟件保護(hù)器250中可以不用緩存等地提供從智能卡160′到主機(jī)單元210的直接數(shù)據(jù)傳輸，從而簡(jiǎn)化了軟件保護(hù)器250。另外，當(dāng)將智能卡160′插入軟件保護(hù)器250中時(shí)，可以不用中斷個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200地提供熱插和播放能力。
USB接口一般可以描述成四條線的集合，其中兩條線供應(yīng)電源(VDD，VSS)和其它兩條線支持?jǐn)?shù)據(jù)(D+，D-)。USB標(biāo)準(zhǔn)通過通用串行總線規(guī)范限定，通用串行總線規(guī)范是USB Implementers Form公司-由開發(fā)USB規(guī)范的一組公司創(chuàng)建的非營(yíng)利公司編寫并受該公司控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了在集成電路基底上的多模式集成電路器件，多模式集成電路器件包括被配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)，在遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)范ISO 7816的第一模式和與ISO 7816不同的第二模式下工作的控制器。第一組輸入/輸出點(diǎn)與第一模式下的操作相關(guān)聯(lián)，和第二組輸入/輸出點(diǎn)與第二模式下的操作相關(guān)聯(lián)。模式檢測(cè)器電路與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合并被配置成檢測(cè)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接，和響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)選擇第二模式。第二模式可以是電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)1394協(xié)議模式或通用串行總線(USB)協(xié)議模式。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，控制器被配置成生成模式檢測(cè)樣本信號(hào)，和模式檢測(cè)器電路被配置成響應(yīng)在相隔由模式檢測(cè)樣本信號(hào)限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上、第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。模式檢測(cè)器電路可以被配置成檢測(cè)與多個(gè)輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)連接的外部設(shè)備的電特性，譬如，阻值。模式檢測(cè)器電路可以被配置成響應(yīng)具有第一預(yù)定電平和第二預(yù)定電平之間的檢測(cè)電平的電特性，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，模式檢測(cè)器電路具有被配置成檢測(cè)第二組輸入/輸出連接器的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的有效模式和節(jié)電模式。在節(jié)電模式下，模式檢測(cè)器電路可以與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)斷開。控制器可以被配置成在第二模式下，將模式檢測(cè)器電路與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)斷開。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，模式檢測(cè)器電路包括與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的參考電流發(fā)生器電路和與參考電流發(fā)生器電路耦合和與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的連接檢測(cè)電路，連接檢測(cè)電路響應(yīng)來自參考電流發(fā)生器電路的檢測(cè)輸出信號(hào)和響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)上的信號(hào)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。還可以包括將參考電壓輸出到參考電流發(fā)生器電路和連接檢測(cè)電路的參考電壓發(fā)生器電路，和連接檢測(cè)電路可以響應(yīng)參考電壓、來自參考電流發(fā)生器電路的輸出信號(hào)和第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)上的信號(hào)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)?？刂破骺梢员慌渲贸稍诘诙Ｊ较律砷_關(guān)信號(hào)，和模式檢測(cè)器電路可以包括響應(yīng)開關(guān)信號(hào)，將模式檢測(cè)器電路與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)斷開的開關(guān)電路。
在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，參考電流發(fā)生器電路包括第一和第二電流源晶體管，電流源晶體管具有電流鏡像特性，第二電流源晶體管擁有與連接檢測(cè)電路的第一輸入端耦合和與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的輸出端。第一電阻擁有與第一電流源晶體管的輸出端耦合和與連接檢測(cè)電路的第二輸入端耦合的第一節(jié)點(diǎn)。第二電阻擁有與第一電阻的第二節(jié)點(diǎn)串聯(lián)的第一節(jié)點(diǎn)。連接檢測(cè)電路被配置成響應(yīng)連接檢測(cè)電路的第一輸入端上的電壓和連接檢測(cè)電路的第二輸入端上的電壓?jiǎn)?dòng)模式選擇信號(hào)，當(dāng)與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的外部設(shè)備的阻值大于第二電阻的阻值和小于第一電阻和第二電阻的總阻值時(shí)，選擇第二模式。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，控制器被配置成生成模式檢測(cè)樣本信號(hào)，和模式檢測(cè)器電路被配置成響應(yīng)在相隔模式檢測(cè)樣本信號(hào)限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上、第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。模式檢測(cè)器電路包括通過模式選擇信號(hào)計(jì)時(shí)的移位寄存器電路，移位寄存器電路在相隔模式檢測(cè)樣本信號(hào)限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上檢測(cè)到第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接之后，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，參考電流發(fā)生器電路包括放大器，放大器擁有與來自參考電壓信號(hào)發(fā)生器的參考電壓信號(hào)耦合的第一輸入端、與第二電阻的第一節(jié)點(diǎn)耦合的第二輸入端和與第一和第二電流源晶體管的柵極耦合的輸出端。系統(tǒng)總線可以與控制器和ISO接口電路耦合，和第二模式接口電路和存儲(chǔ)器可以與系統(tǒng)總線耦合。存儲(chǔ)器可以是包括與系統(tǒng)總線耦合的隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、與系統(tǒng)總線耦合的非易失性存儲(chǔ)器(NVM)和與系統(tǒng)總線耦合的只讀存儲(chǔ)器(ROM)的多個(gè)存儲(chǔ)器。
智能卡系統(tǒng)可以被配備成包括USB適配器模塊和如上面針對(duì)本發(fā)明的各種各樣的實(shí)施例描述的那樣的多模式器件。
在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，集成電路基底上的多模式集成電路器件包括被配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)，在遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)范ISO 7816協(xié)議的第一模式和與ISO 7816不同的第二模式下工作的控制器。第一組的輸入/輸出點(diǎn)與第一模式下的操作相關(guān)聯(lián)，和第二組的輸入/輸出點(diǎn)與第二模式下的操作相關(guān)聯(lián)。與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的模式檢測(cè)器電路被配置成檢測(cè)與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)連接的外部設(shè)備的阻值電平，和響應(yīng)第一預(yù)定電平和第二預(yù)定電平之間的外部設(shè)備的阻值電平的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)選擇第二模式。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，控制器被進(jìn)一步配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)，在遵從電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)1394協(xié)議的第三模式下工作，和模式檢測(cè)器電路被配置成響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與USB外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，生成模式選擇信號(hào)的第一值，和響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與IEEE 1394設(shè)備的連接的檢測(cè)，生成模式選擇信號(hào)的第二值。
在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，集成電路基底上的多模式集成電路器件包括被配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)，在遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)范ISO 7816協(xié)議的第一模式和與ISO 7816不同的第二模式下工作和生成模式檢測(cè)樣本信號(hào)的控制器。第一組的輸入/輸出點(diǎn)與第一模式下的操作相關(guān)聯(lián)，和第二組的輸入/輸出點(diǎn)與第二模式下的操作相關(guān)聯(lián)。與第一組或第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的模式檢測(cè)器電路被配置成在相隔模式檢測(cè)樣本信號(hào)限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上檢測(cè)與第一組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)或第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接，和響應(yīng)在多個(gè)相繼時(shí)刻上第一組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)或第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，驅(qū)動(dòng)模式選擇信號(hào)選擇第一模式或第二模式。
模式檢測(cè)器電路可以被配置成通過檢測(cè)與第一組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)或第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)連接的外部設(shè)備的電特性，檢測(cè)第一組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)或第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接。模式檢測(cè)器電路可以被配置成響應(yīng)具有第一預(yù)定電平和第二預(yù)定電平之間的檢測(cè)電平的電特性，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)?？刂破骺梢员慌渲贸稍诘诙Ｊ较聦⒛Ｊ綑z測(cè)器電路與第二組的輸入/輸出點(diǎn)斷開。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，模式檢測(cè)器電路包括與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的參考電流發(fā)生器電路和與參考電流發(fā)生器電路耦合的連接檢測(cè)電路，連接檢測(cè)電路響應(yīng)來自參考電流發(fā)生器電路的檢測(cè)輸出信號(hào)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。還可以配備將參考電壓輸出到參考電流發(fā)生器電路和連接檢測(cè)電路的參考電壓發(fā)生器電路，和連接檢測(cè)電路可以響應(yīng)參考電壓和來自參考電流發(fā)生器電路的輸出信號(hào)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)?？刂破骺梢员慌渲贸稍诘诙Ｊ较律砷_關(guān)信號(hào)，和模式檢測(cè)器電路可以包括響應(yīng)開關(guān)信號(hào)，將模式檢測(cè)器電路與第二組的輸入/輸出點(diǎn)斷開的開關(guān)電路。
在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，模式檢測(cè)器電路進(jìn)一步包括通過模式選擇信號(hào)計(jì)時(shí)的移位寄存器電路，移位寄存器電路在相隔模式檢測(cè)樣本信號(hào)限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上檢測(cè)到第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接之后，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。參考電流發(fā)生器電路可以進(jìn)一步包括放大器，放大器擁有與來自參考電壓信號(hào)發(fā)生器的參考電壓信號(hào)耦合的第一輸入端、與第二電阻的第一節(jié)點(diǎn)耦合的第二輸入端和與第一和第二電流源晶體管的柵極耦合的輸出端。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，為被配置成在遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)范ISO 7816的第一模式和與ISO 7816不同的第二模式下工作的多模式集成電路智能卡器件選擇工作模式的方法包括檢測(cè)與第二模式相關(guān)聯(lián)的器件的輸入/輸出連接器與外部設(shè)備的連接。響應(yīng)與第二模式相關(guān)聯(lián)的器件的輸入/輸出連接器與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。響應(yīng)模式選擇信號(hào)的啟動(dòng)在第二模式下操作該器件，和當(dāng)沒有啟動(dòng)模式選擇信號(hào)時(shí)，可以在第一模式下操作該器件。


現(xiàn)在參照例示在附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以描述，在附圖中圖1是例示包括根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的智能卡接口器件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示意圖；圖2是例示包括根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)智能卡接口器件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示意圖；圖3是例示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的多模式集成電路器件的方塊圖；圖4是例示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的模式檢測(cè)器電路的方塊圖；圖5是例示選擇根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的多模式集成電路器件的工作模式的操作的流程圖；圖6是例示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的多模式集成電路器件的操作的時(shí)序圖；和圖7是例示選擇根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的多模式集成電路器件的工作模式的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照示出本發(fā)明的實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。但是，本發(fā)明可以以許多不同形式具體化，不應(yīng)該理解為局限于這里闡述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例是為了使本公開更全面更詳盡，這些實(shí)施例將向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員完整傳達(dá)本發(fā)明的范圍。
應(yīng)該明白，當(dāng)一個(gè)單元或?qū)颖环Q為“在”另一個(gè)單元或?qū)印吧稀保芭c”另一個(gè)單元或?qū)印斑B接”或“與”另一個(gè)單元或?qū)印榜詈稀睍r(shí)，它可以直接在其它單元或?qū)由?，直接與其它單元或?qū)舆B接或直接與其它單元或?qū)玉詈?，或者，可能存在居間單元或?qū)?。相反，?dāng)一個(gè)單元或?qū)颖环Q為“直接在”另一個(gè)單元或?qū)印吧稀?，“直接與”另一個(gè)單元或?qū)印斑B接”或“直接與”另一個(gè)單元或?qū)印榜詈稀睍r(shí)，不存在居間單元或?qū)?。相同的?biāo)號(hào)自始至終指相同的單元。信號(hào)也可能是同步的和/或可能經(jīng)過少量布爾(Boolean)運(yùn)算(例如，反相)而不當(dāng)作不同信號(hào)。正如這里使用的那樣，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列出項(xiàng)的任何一種組合和所有組合。
應(yīng)該明白，盡管第1、第2等術(shù)語在這里可以用于描述各種各樣的單元、部件、區(qū)域、層和/或部分，但這些單元、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語只用于將一個(gè)單元、部件、區(qū)域、層和/或部分與另一個(gè)單元、部件、區(qū)域、層和/或部分區(qū)分開。因此，在不違背本發(fā)明原理的情況下，下面討論的第1單元、部件、區(qū)域、層和/或部分可以叫作第2單元、部件、區(qū)域、層和/或部分。
為了便于描述，空間相關(guān)術(shù)語，譬如，“在...下方”、“在...下面”、“較低”、“在...上面”和“上面”等在這里可以用于描述如圖所例示的那樣，一個(gè)單元或零件與其它單元或零件之間的關(guān)系。應(yīng)該明白，除了描繪在圖中的方向之外，空間相關(guān)術(shù)語還打算包括正在使用或運(yùn)行之中的設(shè)備的不同方向。例如，如果圖中的設(shè)備被翻轉(zhuǎn)，那么，被描述成“在”其它單元或零件“下面”或“下文”的單元變成“在”其它單元或零件“上面”。因此，示范性術(shù)語“在...下面”可以包括“在...上面”和“在...下面”兩個(gè)方向。此外，還可以改變?cè)O(shè)備方向(旋轉(zhuǎn)90度或處在其它方向上)，并且，相應(yīng)地解釋這里使用的空間相關(guān)描述符。
這里使用的專門術(shù)語只是為了描述特定實(shí)施例的目的，不是打算成為本發(fā)明的限制。正如這里使用的那樣，單數(shù)形式的含義也包括復(fù)數(shù)形式。除非上下文明確指出其它含義。還應(yīng)該明白，術(shù)語“包括”當(dāng)用在本說明書中時(shí)，具體說明所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、單元和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、單元、部件和/或它們形成的組的存在或加入。
除非另有限定，這里使用的術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。還應(yīng)該明白，像限定在通用詞典中的那些那樣的術(shù)語應(yīng)該被解釋成具有與在相關(guān)技術(shù)的背景下它們的含義一致的含義，而不應(yīng)該從理想化的或過分正式的意義上解釋它們，除非在這里明確這樣限定。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3到7描述本發(fā)明的各種各樣的實(shí)施例。圖3是例示根據(jù)本發(fā)明各種各樣的實(shí)施例的集成電路(半導(dǎo)體)基底上的多模式集成電路器件的方塊圖。多模式集成電路(智能卡)器件包括被配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)USB_MODE，在遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)范ISO 7816的第一模式和與ISO 7816不同的第二模式(被例示成USB模式)下工作的微處理器或控制器350。具體地說，圖3例示了包括ISO接口(I/F)310和USB接口電路360的智能卡的電路圖。多模式集成電路(智能卡)器件260包括包含電壓輸入端VDD 301和VSS 302和ISO輸入/輸出(I/O)接觸點(diǎn)303在內(nèi)的多個(gè)接觸點(diǎn)。USB輸入/輸出點(diǎn)包括與USB D+信號(hào)相對(duì)應(yīng)的接觸點(diǎn)304和與USB D-信號(hào)相對(duì)應(yīng)的接觸點(diǎn)305。圖3的實(shí)施例還示出了時(shí)鐘信號(hào)(CLK)接觸點(diǎn)306和重置信號(hào)(RST)接觸點(diǎn)307。
雖然對(duì)于例示在圖3中的本發(fā)明的實(shí)施例，多模式集成電路(智能卡)器件260支持ISO 7816和USB通信兩者，但應(yīng)該明白，取代USB接口電路360和/或除了USB接口電路360之外，本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例包括IEEE 1394接口電路。對(duì)于IEEE 1394接口，一般配備與信號(hào)TPA、～TPA、TPB、～TPB相對(duì)應(yīng)的四個(gè)附加接觸點(diǎn)。在這樣的實(shí)施例中，多模式集成電路(智能卡)器件260可以有選擇地在幾種非ISO模式之一下或在ISO模式下工作。
圖3的實(shí)施例還示出了耦合到與USB接口電路360相關(guān)聯(lián)的輸入/輸出接觸點(diǎn)304、305之一的模式檢測(cè)器電路370。模式檢測(cè)器電路370被配置成檢測(cè)接觸點(diǎn)304、305與外部設(shè)備的連接，而響應(yīng)接觸點(diǎn)304、305與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)USB_MODE選擇USB模式。多模式集成電路(智能卡)器件260利用接觸點(diǎn)304、305之一與外部主機(jī)的非ISO端口的連接的檢測(cè)可能發(fā)生在例如多模式集成電路(智能卡)器件260的加電工序期間。
正如圖3進(jìn)一步例示的那樣，多模式集成電路(智能卡)器件260包括與控制器350耦合的系統(tǒng)總線308。另外，ISO接口電路310和USB接口電路360也與系統(tǒng)總線308連接。對(duì)于例示在圖3中的實(shí)施例，在系統(tǒng)總線308上多個(gè)不同存儲(chǔ)器也與控制器350耦合，包括隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)320、非易失性存儲(chǔ)器(NVM)330和只讀存儲(chǔ)器(ROM)340。USB接口接觸點(diǎn)304、305可以通過USB適配器模塊USB耦合，以提供包括圖3的多模式集成電路(智能卡)器件260的智能卡系統(tǒng)。像USB插頭251那樣，這樣的USB接口例示在例如圖2中。
在圖3的例示性實(shí)施例中，模式檢測(cè)器電路370包括參考電壓發(fā)生器371、參考電流發(fā)生器372、連接檢測(cè)電路373、開關(guān)電路374和USB模式信號(hào)發(fā)生器電路376。在圖3的例示性實(shí)施例中，模式檢測(cè)器電路370被配置成檢測(cè)與USB D+接觸點(diǎn)304連接的外部設(shè)備的電特性。但是，應(yīng)該明白，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，模式檢測(cè)器電路370可以被配置和耦合成檢測(cè)接觸點(diǎn)305或與多模式集成電路(智能卡)器件260的非ISO模式相關(guān)聯(lián)的多個(gè)接觸點(diǎn)的另一個(gè)上的電特性。對(duì)于圖3的例示性實(shí)施例，正如參照例示電特性是阻值的實(shí)施例的圖4進(jìn)一步討論的那樣，模式檢測(cè)器電路370被配置成響應(yīng)具有第一預(yù)定電平和第二預(yù)定電平之間的檢測(cè)電平的電特性，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)USB_MODE。
如圖3的實(shí)施例所示，模式檢測(cè)器電路370可以響應(yīng)來自控制器350的開關(guān)信號(hào)SW1，通過開關(guān)電路374與接觸點(diǎn)304斷開。這樣，模式檢測(cè)器電路370可以具有被配置成檢測(cè)接觸點(diǎn)304與外部設(shè)備的連接的有效模式(active mode)和模式檢測(cè)器電路與接觸點(diǎn)斷開的節(jié)電模式。因此，將開關(guān)信號(hào)SW1提供給開關(guān)電路374，以便使模式檢測(cè)器電路370與和多模式集成電路(智能卡)器件260的非ISO模式操作相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出點(diǎn)斷開。
對(duì)于圖3的實(shí)施例，參考電壓發(fā)生器電路371將參考電壓輸出到參考電流發(fā)生器電路372和連接檢測(cè)電路373。連接檢測(cè)電路373還通過開關(guān)電路374與接觸點(diǎn)304耦合并與來自參考電壓發(fā)生器電路371的參考電壓耦合。連接檢測(cè)電路373響應(yīng)來自參考電壓發(fā)生器電路371的參考電壓、來自接觸點(diǎn)304的信號(hào)電平和來自參考電流發(fā)生器電路372的輸出信號(hào)，啟動(dòng)檢測(cè)輸出信號(hào)UDET。參考電流發(fā)生器電路372還與用于多模式集成電路(智能卡)器件260的USB模式的輸入/輸出接觸點(diǎn)304耦合。
正如參照?qǐng)D4進(jìn)一步描述的那樣，參考電流發(fā)生器電路372響應(yīng)來自參考電壓發(fā)生器電路371的參考電壓，生成參考電流，并當(dāng)響應(yīng)開關(guān)信號(hào)SW1閉合開關(guān)374時(shí)，將電流供應(yīng)給輸入/輸出接觸點(diǎn)304。對(duì)于如圖3所示的配置，當(dāng)在指示D+接觸點(diǎn)304與主機(jī)設(shè)備的非ISO片連接的預(yù)定電平上參考電流通過接觸點(diǎn)304放電時(shí)，連接檢測(cè)電路373將UDET設(shè)置在有效狀態(tài)(高邏輯電平)上。換句話說，當(dāng)USB通信接口可用于從多模式集成電路(智能卡)器件260到USB主機(jī)的通信時(shí)，可以選擇USB模式。
正如參照?qǐng)D4進(jìn)一步描述的那樣，當(dāng)UDET被設(shè)置在有效狀態(tài)上達(dá)預(yù)定次數(shù)時(shí)，圖3的例示性實(shí)施例的模式信號(hào)發(fā)生器電路376將USB_MODE設(shè)置在有效狀態(tài)(高邏輯電平)上。更具體地說，模式信號(hào)發(fā)生器電路376根據(jù)來自控制器350的模式檢測(cè)樣本信號(hào)GETDT，響應(yīng)UDET啟動(dòng)USB_MODE信號(hào)。
對(duì)于例示在圖3中的實(shí)施例，如果USB_MODE信號(hào)無效，多模式集成電路(智能卡)器件260在ISO模式下工作。在ISO模式下，可以禁用D+和D-接觸點(diǎn)304、305。當(dāng)USB_MODE信號(hào)有效時(shí)，多模式集成電路(智能卡)器件260在非ISO(如圖3所示的USB)模式下工作。在非ISO模式下，可以禁用與ISO操作相關(guān)聯(lián)的接觸點(diǎn)，包括I/O接觸點(diǎn)303、CLK接觸點(diǎn)306和RST接觸點(diǎn)307。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，進(jìn)一步描述基于本發(fā)明各種實(shí)施例的模式檢測(cè)器電路370。如圖4的實(shí)施例所示，模式檢測(cè)器電路370與USB主機(jī)設(shè)備210耦合。如圖4所示的主機(jī)設(shè)備210的USB接觸點(diǎn)211包括電壓源VDD接觸點(diǎn)212、電壓地參考VSS接觸點(diǎn)213、D-接觸點(diǎn)214和D+接觸點(diǎn)215。D-接觸點(diǎn)214和D+接觸點(diǎn)215與主機(jī)USB接口電路216耦合。另外，D-接觸點(diǎn)214通過下拉電阻RPD1與地參考耦合和D+接觸點(diǎn)215通過下拉電阻RPD2與地參考耦合。接觸點(diǎn)215與模式檢測(cè)器電路370的接觸點(diǎn)304耦合。
模式檢測(cè)器電路370的參考電壓發(fā)生器371與來自控制器350的PDW信號(hào)連接，并將電壓參考信號(hào)VREF輸出到參考電流發(fā)生器電路372和連接檢測(cè)電路373。參考電流發(fā)生器電路372包括一個(gè)運(yùn)算放大器401、兩個(gè)MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)晶體管MP1、MP2和兩個(gè)電阻R1、R2。圖4的例示性實(shí)施例的MOSFET晶體管MP1、MP2被選擇成具有從柵極到源極的相同電壓(Vgs)并被連接成起電流鏡像電路的作用。換句話說，當(dāng)電流流過晶體管MP2時(shí)(注意，當(dāng)開關(guān)電路374斷開或沒有外部設(shè)備與接觸點(diǎn)304連接時(shí)，總是期望基本上沒有電流流過晶體管MP2)，流過晶體管MP1的電流I和流過晶體管MP2的電流I基本上相同。
來自運(yùn)算放大器401的輸出電壓被耦合到晶體管MP1和MP2的柵極。電阻R1和R2之間的電壓電平V1作為輸入反饋到運(yùn)算放大器401。于是，電壓電平V1通過運(yùn)算放大器401和晶體管MP1升高到電壓參照VREF電平。當(dāng)流過晶體管MP1的電流等于V1(-VREF)/R2時(shí)，電壓電平V2等于VREF(1+R1/R2)。換句話說，電阻R1和R2起分壓器電路的作用，R1和R2之間的電壓被設(shè)置成VREF。
正如參照?qǐng)D3的實(shí)施例所討論的那樣，可以響應(yīng)來自控制器350的開關(guān)信號(hào)SW1接通開關(guān)電路374，以啟動(dòng)模式檢測(cè)器電路370的模式檢測(cè)有效模式。在有效模式下，開關(guān)374是閉合的，來自參考電流發(fā)生器372的檢測(cè)輸出信號(hào)電壓V3在D+接觸點(diǎn)304未與主機(jī)的D+接觸點(diǎn)215連接，而是開路時(shí)，處在輸入到晶體管MP1、MP2的源電壓參考電平VDD上。但是，當(dāng)D+接觸點(diǎn)304與主機(jī)210的D+接觸點(diǎn)215連接時(shí)，由于流過主機(jī)210中的下拉電阻RPD2的電流的放電，檢測(cè)輸出信號(hào)電壓V3降低了。
連接檢測(cè)電路373包括運(yùn)算放大器403、404和AND(“與”)門405。運(yùn)算放大器403，404每一個(gè)的輸入端與來自參考電流發(fā)生器電路372的具有電壓V3的檢測(cè)輸出信號(hào)耦合。運(yùn)算放大器403的第二輸入端與處在V2電壓電平上的電阻R1耦合。運(yùn)算放大器404的第二輸入端與D+接觸點(diǎn)304耦合。運(yùn)算放大器403和404的輸出端與AND門405耦合，AND門405輸出模式檢測(cè)信號(hào)UDET。
當(dāng)檢測(cè)輸出信號(hào)電壓V3比參考電壓VREF高，并且比電壓電平V2低時(shí)，連接檢測(cè)電路373將UDET設(shè)置在有效狀態(tài)(電平)上。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，電壓電平V2可以被設(shè)置成大約參考電壓VREF的兩倍。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，參考電壓VREF是1.2伏，源電壓VDD是3.3伏，電阻R1是10千歐(kΩ)，電阻R2也是10kΩ，和下拉電阻RPD1和RPD2是15kΩ。結(jié)果是，當(dāng)與主機(jī)設(shè)備210連接時(shí)，15kΩ電阻位于電壓參考V3和地參考之間，10kΩ電阻R2位于電壓參考V1和地參考之間，和20kΩ電阻(R1+R2)位于電壓參考V2和地參考之間。這樣，隨著電流基本相同地流過晶體管MP1和MP2兩者，檢測(cè)器輸出信號(hào)電壓V3將基本上落在電壓參考V2和V1之間的中點(diǎn)上。
連接檢測(cè)電路373利用運(yùn)算放大器403檢測(cè)大于V3的電壓電平V2，并利用運(yùn)算放大器404檢測(cè)大于參考電壓電平VREF的檢測(cè)輸出信號(hào)電壓電平V3，參考電壓電平VREF等于電壓參考電平V1。當(dāng)兩個(gè)條件都成立時(shí)，AND門405將UDET設(shè)置在有效(高邏輯電平)狀態(tài)上。
來自連接檢測(cè)電路373的輸出UDET反饋到模式信號(hào)發(fā)生器電路376。模式信號(hào)發(fā)生器電路376被配置成在相隔模式檢測(cè)樣本信號(hào)GETDT限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上響應(yīng)接觸點(diǎn)304與外部主機(jī)設(shè)備210的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)USB_MODE。
正如圖3所例示的那樣，模式檢測(cè)樣本信號(hào)GETDT由控制器350生成。在如圖4所示的模式信號(hào)發(fā)生器電路376的特定實(shí)施例中，當(dāng)模式信號(hào)發(fā)生器電路376在啟動(dòng)狀態(tài)下，在通過樣本信號(hào)GETDT的計(jì)時(shí)頻率設(shè)置的預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)，連續(xù)接收信號(hào)UDET三次時(shí)，USB_MODE信號(hào)被設(shè)置在有效狀態(tài)上。在有效狀態(tài)下UDET的三次相繼檢測(cè)利用三個(gè)觸發(fā)器410、411、412提供，三個(gè)觸發(fā)器410、411、412的每一個(gè)通過樣本信號(hào)GETDT計(jì)時(shí)。信號(hào)UDET被饋送到其輸出端與下一個(gè)觸發(fā)器411以及AND門413的輸入端耦合的第一觸發(fā)器410。第二觸發(fā)器411的輸出被饋送到第三觸發(fā)器412的輸入端，以及AND門413的輸入端。最后，第三觸發(fā)器412的輸出也被饋送到AND門413。結(jié)果是，當(dāng)在有效狀態(tài)下通過觸發(fā)器電路410、411、412計(jì)時(shí)UDET三個(gè)相繼時(shí)刻時(shí)，輸出信號(hào)USB_MODE被設(shè)置在高有效狀態(tài)上。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，模式信號(hào)發(fā)生器電路376的使用可以降低人工接口交互，譬如，當(dāng)將智能卡連接器插入主機(jī)連接器中或從中移去智能卡連接器時(shí)引起的UDET檢測(cè)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)或防止這樣的UDET檢測(cè)錯(cuò)誤。
在確定了多模式集成電路(智能卡)器件260的接口模式和設(shè)置了信號(hào)USB_MODE之后，可以切斷饋入模式檢測(cè)器電路370的電流。另外，可以斷開開關(guān)電路374。例如，除了斷開開關(guān)電路374之外，可以響應(yīng)如上所述的PDW信號(hào)切斷到模式檢測(cè)器電路370的電流，以便降低模式檢測(cè)器電路370的功耗。
總而言之，正如圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例所例示的那樣，參考電流發(fā)生器電路372可以包括具有電流鏡像特性的第一MP1和第二MP2電流源晶體管。第二電流源晶體管MP2擁有與連接檢測(cè)電路373的第一輸入端耦合和通過開關(guān)電路374與接觸點(diǎn)304耦合的輸出端。第一電阻R1擁有與第一電流源電阻MP1的輸出端耦合和與連接檢測(cè)電路373的第二輸入端耦合的第一節(jié)點(diǎn)。第二電阻R2擁有與第一電阻R1的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)串聯(lián)的第一節(jié)點(diǎn)。借助于這種安排，連接檢測(cè)電路373被配置成響應(yīng)檢測(cè)器電路的第一輸入端上的輸出信號(hào)電壓V3和連接檢測(cè)電路373的第二輸入端上的電壓V2的檢測(cè)啟動(dòng)模式選擇信號(hào)USB_MODE，當(dāng)與接觸點(diǎn)304耦合的外部設(shè)備210的阻值大于第二電阻R2的阻值和小于第一電阻R1和第二電阻R2的總阻值時(shí)，檢測(cè)非ISO工作模式。通過模式檢測(cè)信號(hào)GETDT計(jì)時(shí)、包括多個(gè)觸發(fā)器410、411、412和AND門413的模式信號(hào)發(fā)生器電路376的移位寄存器電路在通過樣本信號(hào)GETDT設(shè)置的多個(gè)相繼時(shí)刻上檢測(cè)到接觸點(diǎn)304與外部設(shè)備210的連接之后，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)USB_MODE。據(jù)此，模式選擇信號(hào)USB_MODE可以響應(yīng)與主機(jī)設(shè)備210的下拉電阻RPD2的阻值特性有關(guān)的、通過選擇電阻值R1、R2建立的第一預(yù)定電平和第二預(yù)定電平之間的外部主機(jī)設(shè)備210的阻值電平(resistance level)的檢測(cè)來啟動(dòng)。
雖然為了使本發(fā)明的各種各樣的實(shí)施例易于理解，上面參照第二模式(或非ISO模式)是USB模式的雙模式的多模式集成電路作了描述，但應(yīng)該明白，正如前面所討論的那樣，多模式器件可以是ISO和IEEE多模式器件。另外，可以將第三模式加入如上所述的實(shí)施例中，以便響應(yīng)模式檢測(cè)信號(hào)，在遵從電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)1394協(xié)議的第三模式下工作。在這樣的情況下，模式檢測(cè)器電路370可以被配置成響應(yīng)接觸點(diǎn)與USB外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，生成模式檢測(cè)信號(hào)的第一值(USB_MODE)，和響應(yīng)非ISO接觸點(diǎn)與IEEE1394主機(jī)設(shè)備的連接的檢測(cè)，生成模式檢測(cè)信號(hào)的第二值(IEEE_MODE)。還應(yīng)該明白，在這樣的實(shí)施例中，可以復(fù)制如上所述檢測(cè)外部設(shè)備的阻值特性的電路系統(tǒng)，用于檢測(cè)外部IEEE 1394設(shè)備與所選電阻R1、R2的阻值的連接，以提供IEEE 1394主機(jī)設(shè)備210的相應(yīng)負(fù)載阻值的檢測(cè)。還應(yīng)該明白，在連接上檢測(cè)的電特性不一定是阻值，也可以是例如電容值、電感值和阻抗值等，和在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中可以包括測(cè)試這樣其它電特性的通過開關(guān)電路374耦合的不同驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5的流程圖，描述有關(guān)根據(jù)本發(fā)明各種各樣的實(shí)施例的多模式集成電路智能卡器件的模式選擇的操作。正如圖5的實(shí)施例所示的那樣，在智能卡集成電路被插入主機(jī)設(shè)備閱讀器之后，智能卡集成電路器件的加電工序開始(方塊501)。方塊501上的加電工序可以包括啟動(dòng)信號(hào)PDW，對(duì)模式檢測(cè)器電路370內(nèi)的附加電路系統(tǒng)加電，在方塊501上的加電工序之后，接著通過接通開關(guān)電路374(方塊503)啟動(dòng)模式檢測(cè)器電路的有效模式。在接通開關(guān)電路374之后，如果電壓V3大于參考電壓VREF和小于電壓V2(方塊505)，則在有效狀態(tài)下生成檢測(cè)信號(hào)UDET(方塊507)。如果UDET被檢測(cè)成有效達(dá)預(yù)定次數(shù)(方塊509)，則生成模式檢測(cè)信號(hào)(方塊511)。當(dāng)USB_MODE有效時(shí)，啟動(dòng)非ISO操作(方塊513)。方塊513上的操作可以包括啟用非ISO接口接觸點(diǎn)和禁用ISO接口接觸點(diǎn)。
當(dāng)電壓V3小于參考電壓VREF時(shí)或當(dāng)電壓V3大于電壓V2時(shí)(方塊505)，生成檢測(cè)信號(hào)，作為UDET無效信號(hào)(方塊507)。然后，啟動(dòng)ISO模式操作(方塊515)。方塊515上的操作可以包括啟用ISO接口接觸點(diǎn)和禁用非ISO接口接觸點(diǎn)和電路系統(tǒng)。啟動(dòng)CPU/控制器操作(方塊517)。如圖5所示，對(duì)于本發(fā)明的一些實(shí)施例，接著可以通過例如對(duì)例示在圖和4中的實(shí)施例啟動(dòng)信號(hào)PDW，生成模式檢測(cè)電路的節(jié)電模式(方塊519)。
與本發(fā)明的一些實(shí)施例有關(guān)的定時(shí)操作例示在圖6中，其中，信號(hào)SW1、D+、UDET、GETDT和USB_MODE對(duì)應(yīng)于如圖3的實(shí)施例所示的信號(hào)表示。注意，對(duì)于圖6的例示性實(shí)施例，在生成USB_MODE信號(hào)之前必須在三個(gè)相繼時(shí)刻上檢測(cè)到外部電路與D+信號(hào)的接觸點(diǎn)的連接，GETDT信號(hào)計(jì)時(shí)在三個(gè)相繼時(shí)刻上外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，以便設(shè)置USB_MODE信號(hào)。還如圖6所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在GETDT的多個(gè)樣本的整個(gè)序列上不維持開關(guān)信號(hào)SW1，而是只在各自樣本窗期間啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)SW1。這樣的間歇性定時(shí)操作可以降低模式檢測(cè)器電路370的功耗。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7描述為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例、配置成在遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)范ISO 7816的第一模式和不同于ISO 7816的第二模式下工作的多模式集成電路器件選擇工作模式的方法。如圖7所示，檢測(cè)與第二模式相關(guān)聯(lián)的器件的輸入/輸出連接器與外部設(shè)備的連接(方塊700)。響應(yīng)與第二模式相關(guān)聯(lián)的器件的輸入/輸出連接器與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)(方塊705)。如果檢測(cè)到與第二模式相關(guān)聯(lián)的輸入/輸出連接器上與外部設(shè)備的連接(方塊710)，則啟動(dòng)第二模式下的操作(方塊720)。如果外部設(shè)備未與與第二模式相關(guān)聯(lián)的輸入/輸出連接器連接(方塊710)，則選擇第一(或遵從ISO 7816)模式下的操作(方塊715)。
應(yīng)該注意到，在一些可替代實(shí)現(xiàn)中，注解在圖5和7的方塊中的功能/作用可以不按注解在流程圖中的順序發(fā)生。例如，相繼示出的兩個(gè)方塊事實(shí)上可能幾乎同時(shí)被執(zhí)行，或者，取決于所涉及的功能/作用，有時(shí)可能以相反的順序執(zhí)行這些方塊。
上文對(duì)本發(fā)明作了例示，但不應(yīng)該理解為對(duì)本發(fā)明的限制。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的少數(shù)幾個(gè)示范性實(shí)施例，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易認(rèn)識(shí)到，可以對(duì)示范性實(shí)施例作出許多修改，而不會(huì)在本質(zhì)上偏離本發(fā)明的新原理和優(yōu)點(diǎn)。于是，我們意欲使所有這樣的修改都包括在如權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求書中，裝置加功能條款意欲涵蓋這里描述成執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，和不僅涵蓋結(jié)構(gòu)等效物，而且涵蓋等效結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)該明白，上文對(duì)本發(fā)明作了例示，但不應(yīng)該理解為局限于所公開的實(shí)施例，和我們意欲使對(duì)所公開的實(shí)施例的修改，以及其它實(shí)施例都包含在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。本發(fā)明由所附權(quán)利要求書，以及包括在本文中的附權(quán)利要求書的等效物限定。
權(quán)利要求
1.一種在集成電路基底上的多模式集成電路器件，包括控制器，被配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)，在遵從ISO規(guī)范ISO 7816的第一模式和與ISO 7816不同的第二模式下工作；與第一模式下的操作相關(guān)聯(lián)的第一組輸入/輸出點(diǎn)；與第二模式下的操作相關(guān)聯(lián)的第二組輸入/輸出點(diǎn)；和模式檢測(cè)器電路，與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合并被配置成檢測(cè)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接，和響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)選擇第二模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式集成電路器件，其中，第二模式包括電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)1394協(xié)議模式或通用串行總線(USB)協(xié)議模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式集成電路器件，其中，控制器被配置成生成模式檢測(cè)樣本信號(hào)，和模式檢測(cè)器電路被配置成響應(yīng)在相隔模式檢測(cè)樣本信號(hào)限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上、第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式集成電路器件，其中，模式檢測(cè)器電路被配置成檢測(cè)與多個(gè)輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)連接的外部設(shè)備的電特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多模式集成電路器件，其中，模式檢測(cè)器電路被配置成響應(yīng)具有第一預(yù)定電平和第二預(yù)定電平之間的檢測(cè)電平的電特性，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多模式集成電路器件，其中，電特性包括阻值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多模式集成電路器件，其中，模式檢測(cè)器電路具有被配置成檢測(cè)第二組輸入/輸出連接器的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的有效模式和節(jié)電模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多模式集成電路器件，其中，在節(jié)電模式下，模式檢測(cè)器電路與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)斷開。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多模式集成電路器件，其中，控制器被配置成在第二模式下，將模式檢測(cè)器電路與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)斷開。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多模式集成電路器件，其中，模式檢測(cè)器電路包括與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的參考電流發(fā)生器電路；和與參考電流發(fā)生器電路耦合和與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的連接檢測(cè)電路，所述連接檢測(cè)電路響應(yīng)來自參考電流發(fā)生器電路的檢測(cè)輸出信號(hào)和響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)上的信號(hào)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多模式集成電路器件，進(jìn)一步包括將參考電壓輸出到參考電流發(fā)生器電路和連接檢測(cè)電路的參考電壓發(fā)生器電路，其中，連接檢測(cè)電路響應(yīng)參考電壓、來自參考電流發(fā)生器電路的輸出信號(hào)和第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)上的信號(hào)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多模式集成電路器件，其中，控制器被配置成在第二模式下生成開關(guān)信號(hào)，和模式檢測(cè)器電路包括響應(yīng)開關(guān)信號(hào)，將模式檢測(cè)器電路與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)斷開的開關(guān)電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多模式集成電路器件，其中，參考電流發(fā)生器電路包括第一和第二電流源晶體管，這些電流源晶體管具有電流鏡像特性，第二電流源晶體管擁有與連接檢測(cè)電路的第一輸入端耦合和與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的輸出端；第一電阻，擁有與第一電流源晶體管的輸出端耦合和與連接檢測(cè)電路的第二輸入端耦合的第一節(jié)點(diǎn)；第二電阻，擁有與第一電阻的第二節(jié)點(diǎn)串聯(lián)的第一節(jié)點(diǎn)；和其中，連接檢測(cè)電路被配置成響應(yīng)連接檢測(cè)電路的第一輸入端上的電壓和連接檢測(cè)電路的第二輸入端上的電壓?jiǎn)?dòng)模式選擇信號(hào)，當(dāng)與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的外部設(shè)備的阻值大于第二電阻的阻值和小于第一電阻和第二電阻的總阻值時(shí)，選擇第二模式。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多模式集成電路器件，其中，控制器被配置成生成模式檢測(cè)樣本信號(hào)，和模式檢測(cè)器電路被配置成響應(yīng)在相隔模式檢測(cè)樣本信號(hào)限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上、第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多模式集成電路器件，其中，模式檢測(cè)器電路進(jìn)一步包括通過模式選擇信號(hào)計(jì)時(shí)的移位寄存器電路，移位寄存器電路在相隔模式檢測(cè)樣本信號(hào)限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上檢測(cè)到第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接之后，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多模式集成電路器件，其中，第二模式包括通用串行總線(USB)協(xié)議模式。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多模式集成電路器件，其中，參考電流發(fā)生器電路進(jìn)一步包括放大器，放大器擁有與來自參考電壓信號(hào)發(fā)生器的參考電壓信號(hào)耦合的第一輸入端、與第二電阻的第一節(jié)點(diǎn)耦合的第二輸入端和與第一和第二電流源晶體管的柵極耦合的輸出端。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多模式集成電路器件，進(jìn)一步包括與控制器耦合的系統(tǒng)總線；與系統(tǒng)總線耦合的ISO接口電路；與系統(tǒng)總線耦合的第二模式接口電路；和與系統(tǒng)總線耦合的存儲(chǔ)器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的多模式集成電路器件，其中，存儲(chǔ)器包括與系統(tǒng)總線耦合的隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)；與系統(tǒng)總線耦合的非易失性存儲(chǔ)器(NVM)；和與系統(tǒng)總線耦合的只讀存儲(chǔ)器(ROM)。
20.一種包括USB適配器模塊和根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式集成電路器件的智能卡系統(tǒng)。
21.一種在集成電路基底上的多模式集成電路器件，多模式集成電路器件包括控制器，被配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)，在遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)范ISO 7816協(xié)議的第一模式和與ISO 7816不同的第二模式下工作；與第一模式下的操作相關(guān)聯(lián)的第一組輸入/輸出點(diǎn)；與第二模式下的操作相關(guān)聯(lián)的第二組輸入/輸出點(diǎn)；和模式檢測(cè)器電路，與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合并被配置成檢測(cè)與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)連接的外部設(shè)備的阻值電平，和響應(yīng)第一預(yù)定電平和第二預(yù)定電平之間的外部設(shè)備的阻值電平的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)選擇第二模式。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的多模式集成電路器件，其中，第二模式包括通用串行總線(USB)模式。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的多模式集成電路器件，其中控制器被進(jìn)一步配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)，在遵從電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)1394協(xié)議的第三模式下工作；和模式檢測(cè)器電路被配置成響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與USB外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，生成模式選擇信號(hào)的第一值，和響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與IEEE 1394設(shè)備的連接的檢測(cè)，生成模式選擇信號(hào)的第二值。
24.一種在集成電路基底上的多模式集成電路器件，多模式集成電路器件包括控制器，被配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)，在遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)范ISO 7816協(xié)議的第一模式和與ISO 7816不同的第二模式下工作；與第一模式下的操作相關(guān)聯(lián)的第一組輸入/輸出點(diǎn)；與第二模式下的操作相關(guān)聯(lián)的第二組輸入/輸出點(diǎn)；和模式檢測(cè)器電路，與第一組或第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合，并被配置成在相隔模式檢測(cè)樣本信號(hào)限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上檢測(cè)與第一組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)或第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接，和響應(yīng)在多個(gè)相繼時(shí)刻上第一組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)或第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，驅(qū)動(dòng)模式選擇信號(hào)選擇第一模式或第二模式。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的多模式集成電路器件，其中，第二模式包括電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)1394協(xié)議模式或通用串行總線(USB)協(xié)議模式。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的多模式集成電路器件，其中，模式檢測(cè)器電路被配置成通過檢測(cè)與第一組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)或第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)連接的外部設(shè)備的電特性，檢測(cè)第一組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)或第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的多模式集成電路器件，其中，模式檢測(cè)器電路被配置成響應(yīng)具有第一預(yù)定電平和第二預(yù)定電平之間的檢測(cè)電平的電特性，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的多模式集成電路器件，其中，電特性是阻值。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的多模式集成電路器件，其中，控制器被配置成在第二模式下將模式檢測(cè)器電路與第二組的輸入/輸出點(diǎn)斷開。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的多模式集成電路器件，其中，模式檢測(cè)器電路包括與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的參考電流發(fā)生器電路；和與參考電流發(fā)生器電路耦合和與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合的連接檢測(cè)電路，連接檢測(cè)電路響應(yīng)來自參考電流發(fā)生器電路的檢測(cè)輸出信號(hào)和第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)上的信號(hào)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的多模式集成電路器件，進(jìn)一步包括將參考電壓輸出到參考電流發(fā)生器電路和連接檢測(cè)電路的參考電壓發(fā)生器電路，其中，連接檢測(cè)電路響應(yīng)參考電壓、來自參考電流發(fā)生器電路的輸出信號(hào)和第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)上的信號(hào)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的多模式集成電路器件，其中，控制器被配置成在第二模式下生成開關(guān)信號(hào)，和模式檢測(cè)器電路包括響應(yīng)開關(guān)信號(hào)，將模式檢測(cè)器電路與第二組的輸入/輸出點(diǎn)斷開的開關(guān)電路。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的多模式集成電路器件，其中，模式檢測(cè)器電路進(jìn)一步包括通過模式選擇信號(hào)計(jì)時(shí)的移位寄存器電路，移位寄存器電路在相隔模式檢測(cè)樣本信號(hào)限定的間隔的多個(gè)相繼時(shí)刻上檢測(cè)到第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接之后，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的多模式集成電路器件，其中，參考電流發(fā)生器電路進(jìn)一步包括放大器，放大器擁有與來自參考電壓信號(hào)發(fā)生器的參考電壓信號(hào)耦合的第一輸入端、與第二電阻的第一節(jié)點(diǎn)耦合的第二輸入端和與第一和第二電流源晶體管的柵極耦合的輸出端。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的多模式集成電路器件，進(jìn)一步包括與控制器耦合的系統(tǒng)總線；與系統(tǒng)總線耦合的ISO接口電路；與系統(tǒng)總線耦合的第二模式接口電路；和與系統(tǒng)總線耦合的存儲(chǔ)器。
36.根據(jù)權(quán)利要求25所述的多模式集成電路器件，其中，第二模式包括通用串行總線(USB)模式。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的多模式集成電路器件，其中控制器被進(jìn)一步配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)，在遵從電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)1394協(xié)議的第三模式下工作；和其中，模式檢測(cè)器電路被配置成響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與USB外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，生成模式選擇信號(hào)的第一值，和響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與IEEE 1394設(shè)備的連接的檢測(cè)，生成模式選擇信號(hào)的第二值。
38.一種包括USB適配器模塊和根據(jù)權(quán)利要求25所述的多模式集成電路器件的智能卡系統(tǒng)。
39.一種為被配置成在遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)范ISO 7816的第一模式和與ISO 7816不同的第二模式下工作的多模式集成電路智能卡器件選擇工作模式的方法，該方法包括檢測(cè)與第二模式相關(guān)聯(lián)的器件的輸入/輸出連接器與外部設(shè)備的連接；響應(yīng)與第二模式相關(guān)聯(lián)的器件的輸入/輸出連接器與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)；和響應(yīng)模式選擇信號(hào)的啟動(dòng)，在第二模式下操作該器件。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，當(dāng)沒有啟動(dòng)模式選擇信號(hào)時(shí)，在第一模式下操作該器件。
全文摘要
集成電路基底上的多模式集成電路器件包括被配置成響應(yīng)模式選擇信號(hào)，在遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)范ISO 7816的第一模式和與ISO 7816不同的第二模式下工作的控制器。第一組的輸入/輸出點(diǎn)與第一模式下的操作相關(guān)聯(lián)，和第二組的輸入/輸出點(diǎn)與第二模式下的操作相關(guān)聯(lián)。模式檢測(cè)器電路與第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)耦合并被配置成檢測(cè)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接，和響應(yīng)第二組輸入/輸出點(diǎn)的至少一個(gè)與外部設(shè)備的連接的檢測(cè)，啟動(dòng)模式選擇信號(hào)選擇第二模式。
文檔編號(hào)G06K19/07GK1722432SQ20051007942
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月5日
發(fā)明者金燦容, 金鐘哲 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社