CN103020570B - 射频智能卡的分频工作方法、射频智能卡及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能卡技术领域，提供了一种射频智能卡的分频工作方法、射频智能卡及移动终端。该方法包括：步骤A：射频智能卡处于空闲状态或者处理接触式指令时，控制所述射频智能卡主控制器进入低频工作模式，***时钟频率设置为第一工作频率；步骤B：射频智能卡处理非接触式指令时，控制所述射频智能卡主控制器进入高频工作模式，***时钟频率设置为第二工作频率；其中，所述第一工作频率为满足空闲状态或者接触式模块正常工作要求的***时钟频率，所述第二工作频率为满足非接触式模块正常工作要求的***时钟频率，所述第一工作频率低于所述第二工作频率。本发明降低了射频智能卡运行时的功耗。
Description
技术领域
本发明涉及智能卡技术领域，特别是涉及一种射频智能卡的分频工作方法、射频智能卡及移动终端。
背景技术
射频识别SIM卡(RadioFrequencySubscriberIdentityModel，RFSIM)不仅具有普通智能卡的功能，还具有可实现中近距离无线通信的手机智能卡的功能，可实现一卡多应用。随着计算机软件技术和集成电路的不断发展，射频智能卡的应用也越来越广泛，使得射频智能卡***的工艺日益复杂，要考虑到影响射频智能卡性能的各个因素。
功耗一直是衡量射频智能卡质量的重要指标之一。由于有限的电源供应，使得低功耗成为一个越来越被关注的目标，有时甚至超过了对***本身性能的关注。而射频智能卡主要由智能卡和射频模块组成，射频智能卡的功耗与普通的智能卡相比肯定会有所增加。功耗偏大带来的后果是应用该射频智能卡的手机的待机时间减少。另外，有一些手机对智能卡的功耗有一定的要求，如果功耗偏大，会导致手机不能正常开机或使用，影响了射频智能卡的手机兼容性。
因此，如何采取措施来进一步降低射频智能卡的功耗，成为目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种射频智能卡的分频工作方法、射频智能卡及移动终端，旨在解决现有技术中射频智能卡功耗偏大的技术问题。
本发明采用如下技术方案：
一种射频智能卡的分频工作方法，包括如下步骤：
步骤A：射频智能卡处于空闲状态或者处理接触式指令时，控制所述射频智能卡主控制器进入低频工作模式，***时钟频率设置为第一工作频率；
步骤B：射频智能卡处理非接触式指令时，控制所述射频智能卡主控制器进入高频工作模式，***时钟频率设置为第二工作频率；
其中，所述第一工作频率为满足空闲状态或者接触式模块正常工作要求的***时钟频率，所述第二工作频率为满足非接触式模块正常工作要求的***时钟频率，所述第一工作频率低于所述第二工作频率。
优选地，所述接触式模块为7816接口模块，所述非接触式模块为无线射频模块。
优选地，所述方法还包括如下步骤：
初始化所述射频智能卡，控制所述射频智能卡主控制器采用第二工作频率工作。
优选地，所述初始化所述射频智能卡的步骤具体包括：7816接口模块初始化、无线射频模块初始化以及外设初始化，其中所述外设包括I/O口、定时计数器和中断。
优选地，所述步骤A具体包括：
步骤A1：判断射频智能卡是否处于空闲状态，若是，则进入休眠模式，否则，处理相应的指令；
其中，在所述休眠模式下，关闭所述射频智能卡的射频模块及相关外设功能，控制所述射频智能卡主控制器进入低频工作模式，***时钟频率设置为第一工作频率。
优选地，所述步骤A还包括：
步骤A2：进入休眠模式后，进行休眠时间的计数；
步骤A3：在所述休眠时间内，判断是否有接触式指令需要处理，若有，则暂停休眠时间的计数，处理所述接触式指令，处理完成后继续进行休眠时间的计数；
步骤A4：判断休眠时间是否到时，若是，则结束休眠模式，否则，返回执行步骤A3。
优选地，所述方法还包括：
结束休眠模式后，射频智能卡准备醒来，判断是否有接触式指令需要处理，若有，则处理所述接触式指令。
优选地，所述步骤B具体包括：
步骤B1：射频智能卡进入醒来工作模式，进行醒来时间的计数；
步骤B2：判断是否有接触式指令或者非接触式指令需要处理，若有，则处理所述接触式指令或者非接触式指令，处理完成后继续进行醒来时间的计数；
步骤B3：判断醒来时间是否到时，若是，则结束醒来工作模式，否则，返回执行步骤B2；
其中，在所述醒来工作模式下，开启所述射频智能卡的射频模块及相关外设功能，控制所述射频智能卡主控制器进入高频工作模式，***时钟频率设置为第二工作频率。
优选地，在所述结束醒来工作模式的步骤之后，执行如下步骤：
步骤A1：判断射频智能卡是否处于空闲状态，若是，则进入休眠模式，否则，处理相应的指令；
其中，在所述休眠模式下，关闭所述射频智能卡的射频模块及相关外设功能，控制所述射频智能卡主控制器进入低频工作模式，***时钟频率设置为第一工作频率。
一种射频智能卡，其特征在于，所述射频智能卡采用权利要求1～9任一项所述的方法进行分频工作。
一种移动终端，其特征在于，所述移动终端中设有权利要求10所述的射频智能卡。
本发明的有益效果在于：通过根据射频智能卡主控制器的实时任务状态来控制射频智能卡主控制器的工作频率，合理地变换主控制器***时钟频率的高低，降低了射频智能卡运行时的功耗，不仅节能环保，而且还提高了射频智能卡的手机兼容性。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种射频智能卡的分频工作方法流程图；
图2为本发明实施例2提供的一种射频智能卡的分频工作方法流程图；
图3为本发明实施例3提供的一种射频智能卡的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明实施例1提供了一种射频智能卡的分频工作方法。如图1所示，该方法包括下述步骤：
步骤A：射频智能卡处于空闲状态或者处理接触式指令时，控制所述射频智能卡主控制器进入低频工作模式，***时钟频率设置为第一工作频率；
步骤B：射频智能卡处理非接触式指令时，控制所述射频智能卡主控制器进入高频工作模式，***时钟频率设置为第二工作频率；
其中，所述第一工作频率F1为满足空闲状态或者接触式模块(即7816接口模块)正常工作要求的***时钟频率，所述第二工作频率F2为满足非接触式模块(即无线射频模块)正常工作要求的***时钟频率，所述第一工作频率F1低于所述第二工作频率F2，将F1称为较低的工作频率(即较低频率)，将F2称为较高的工作频率(即较高频率)。
如图3所示，射频智能卡是一种双界面的智能卡，主要通过两个接口和外部设备通信，即传统智能卡含有的金属的接触界面和通过无线射频模块进行通信的非接触界面，其既可以通过接触界面即7816接口实现卡片和移动设备(如手机、读卡器)进行数据交互，又可以通过射频模块接口实现和外部射频读卡器进行数据交互。当射频智能卡处于空闲状态，甚至在处理接触式指令(即7816指令)时，任务量较小，主控制器负荷较轻，此时可采用较低的工作频率F1；当射频智能卡处理非接触式指令(即无线指令)时，任务量较大，主控制器负荷较重，此时可采用较高的工作频率F2。由于射频智能卡中射频模块工作时的功耗很高，故不能使射频模块一直处于开启状态，因此需对射频模块的工作方式采取循环间歇式的工作模式，即在大部分时间(即休眠时间)内，无线射频模块是关闭的，在小部分时间(即醒来时间)内，无线射频模块是开启的。
本实施例提供的射频智能卡的分频工作的方法，通过根据射频智能卡主控制器的实时任务状态来控制射频智能卡主控制器的工作频率，当射频智能卡处于空闲状态或者处理接触式指令时，主控制器的负荷较轻，可以采用较低的工作频率来工作，当射频智能卡在处理非接触式任务时，主控制器的负荷较重，此时采用较高的工作频率来工作。这样，合理地变换主控制器***时钟频率的高低，降低了射频智能卡运行时的功耗，不仅节能环保，而且还提高了射频智能卡的手机兼容性。
实施例2：
本发明实施例2也提供了一种射频智能卡的分频工作方法。如图2所示，该方法包括下述步骤：
步骤S0：射频智能卡上电或复位；
当所述射频智能卡应用于手机中时，本步骤也即手机的复位或重新上电。
步骤S1：***初始化；
手机复位或重新上电后，射频智能卡首先需要进行***的初始化操作，包括7816接口初始化、无线射频模块初始化等。本实施例中，给射频智能卡设置两种工作频率，一种是满足空闲状态或接触式模块(即7816接口模块)正常工作要求的***时钟频率F1(较低频率)，另一种是满足非接触式模块(即无线射频模块)正常工作要求的***时钟频率F2(较高频率)。初始化时，应采用较高频的工作频率F2。因此，本步骤初始化所述射频智能卡，控制所述射频智能卡主控制器采用第二工作频率F2工作。
步骤S2：判断卡片是否空闲；
本步骤判断射频智能卡是否处于空闲状态，若是，则执行步骤S3，进入休眠模式，否则，执行步骤S4，处理相应的指令。
具体地，可通过查看相关标志位，即接触式指令标志位和非接触式指令标志位，判断卡片的状态。本实施例中，设定这两个标志位为“1”时，表示有相应的指令要处理，这两个标志位为“0”时，表示没有相应的指令要处理，即卡片处于空闲状态。当7816接口或射频模块接口收到数据时，会置相应的标志位为“1”，处理完成后，在时间T1内没有再收到数据，则将相应标志位清“0”。判断卡片是否空闲时，只需查询这两个标志位，如果这两个标志位有一个为“1”，说明卡片正在工作状态，如果这两个标志位全为“0”，说明卡片此时处于空闲状态。如果卡片处于空闲状态，执行步骤S3；如果卡片处于工作状态，则执行步骤S4。
步骤S3：进入休眠模式，***时钟采用低频工作；在休眠模式下，关闭所述射频智能卡的射频模块及相关外设功能，控制所述射频智能卡主控制器进入低频工作模式，***时钟频率设置为第一工作频率F1。进入休眠模式后，进行休眠时间的计数，休眠时间为X1，可根据实际应用情况进行设定，休眠时间可采用定时计数器进行计数。在步骤S3之后，执行步骤S5。
步骤S4：处理相应的指令；
当步骤S2中判断卡片处于工作状态，有相应的指令需要处理时，则处理相应的指令，处理完成后，返回执行步骤S2，继续判断卡片是否空闲。
步骤S5：判断是否有接触式指令要处理；
在所述休眠时间X1内，判断是否有接触式指令需要处理，若有，则执行步骤S6，暂停休眠时间的计数，处理所述接触式指令，处理完成后继续进行休眠时间的计数，否则，执行步骤S7。
步骤S6：处理接触式指令；
当步骤S5中判断有接触式指令需要处理时，处理接触式指令，处理完成后执行步骤S7。
步骤S7：判断休眠时间是否到时；若是，则执行步骤S8，结束休眠模式，否则，返回执行步骤S5。
步骤S8：结束休眠，准备醒来；
结束休眠模式后，射频智能卡准备醒来。
步骤S9：判断是否有接触式指令要处理，若有，则执行步骤S10，处理所述接触式指令，否则，执行步骤S11。
步骤S10：处理接触式指令；处理完成后，执行步骤S14。
步骤S11：进入醒来工作模式，***时钟采用高频工作；
射频智能卡进入醒来工作模式后，进行醒来时间的计数，醒来时间为X2，可根据实际应用情况进行设定，醒来时间可采用定时计数器进行计数。其中，在所述醒来工作模式下，开启所述射频智能卡的射频模块及相关外设功能，控制所述射频智能卡主控制器进入高频工作模式，***时钟频率设置为第二工作频率F2。
步骤S12：判断是否有指令要处理，若有，则执行步骤S13，处理相应的指令，否则，执行步骤S14。
本步骤判断是否有接触式指令或者非接触式指令需要处理，若有，则处理所述接触式指令或者非接触式指令，处理完成后继续进行醒来时间的计数。
步骤S13：处理相应的指令；处理完成后，执行步骤S14。
步骤S14：判断醒来时间是否到时，若是，则结束醒来工作模式，返回执行步骤S2，否则，返回执行步骤S12，继续判断是否有指令要处理。
本实施例提供的射频智能卡的分频工作的方法，通过根据射频智能卡主控制器的实时任务状态来控制射频智能卡主控制器的工作频率，合理地变换主控制器***时钟频率的高低，降低了射频智能卡运行时的功耗，不仅节能环保，而且还提高了射频智能卡的手机兼容性。
实施例3：
本发明实施例3提供了一种射频智能卡，该射频智能卡的结构如图3所示，是一种双界面的智能卡，主要通过两个接口和外部设备通信，即传统智能卡含有的金属的接触界面和通过无线射频模块进行通信的非接触界面，其既可以通过接触界面即7816接口实现卡片和移动设备(如手机、读卡器)进行数据交互，又可以通过射频模块接口实现和外部射频读卡器进行数据交互。该射频智能卡采用实施例1或者实施例2所述的方法进行分频工作。具体工作原理如实施例1和实施例2所述，此处不再赘述。
本实施例提供的射频智能卡，通过根据射频智能卡主控制器的实时任务状态来控制射频智能卡主控制器的工作频率，合理地变换主控制器***时钟频率的高低，降低了其运行时的功耗。
实施例4：
本发明实施例4提供了一种移动终端，所述移动终端中设有实施例3所述的射频智能卡。其中，该移动终端可以是手机、平板电脑等具有移动通信功能的终端设备，此处不一一列举。
本实施例提供的移动终端，通过采用降低功耗处理的射频智能卡，降低了移动终端运行时的功耗，节能环保，且增强了其移动续航能力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种射频智能卡的分频工作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A：射频智能卡处于空闲状态或者处理接触式指令时，控制所述射频智能卡主控制器进入低频工作模式，***时钟频率设置为第一工作频率；所述步骤A具体包括：步骤A1：判断射频智能卡是否处于空闲状态，若是，则进入休眠模式，否则，处理相应的指令；通过查看接触式指令标志位和非接触式指令标志位，判断卡片的状态，设定接触式指令标志位和非接触式指令标志位为“1”时，表示有相应的指令要处理，说明卡片为工作状态，接触式指令标志位和非接触式指令标志位为“0”时，表示没有相应的指令要处理，即卡片处于空闲状态；所述接触式模块为7816接口模块，所述非接触式模块为无线射频模块；
其中，在所述休眠模式下，关闭所述射频智能卡的射频模块及相关外设功能，控制所述射频智能卡主控制器进入低频工作模式，***时钟频率设置为第一工作频率；
步骤A2：进入休眠模式后，进行休眠时间的计数；
步骤A3：在所述休眠时间内，判断是否有接触式指令需要处理，若有，则暂停休眠时间的计数，处理所述接触式指令，处理完成后继续进行休眠时间的计数；
步骤A4：判断休眠时间是否到时，若是，则结束休眠模式，否则，返回执行步骤A3；
结束休眠模式后，射频智能卡准备醒来，判断是否有接触式指令需要处理，若有，则处理所述接触式指令；
步骤B：射频智能卡处理非接触式指令时，控制所述射频智能卡主控制器进入高频工作模式，***时钟频率设置为第二工作频率；其中，所述第一工作频率为满足空闲状态或者接触式模块正常工作要求的***时钟频率，所述第二工作频率为满足非接触式模块正常工作要求的***时钟频率，所述第一工作频率低于所述第二工作频率；
所述步骤B具体包括：
步骤B1：射频智能卡进入醒来工作模式，进行醒来时间的计数；
步骤B2：判断是否有接触式指令或者非接触式指令需要处理，若有，则处理所述接触式指令或者非接触式指令，处理完成后继续进行醒来时间的计数；
步骤B3：判断醒来时间是否到时，若是，则结束醒来工作模式，否则，返回执行步骤B2；
其中，在所述醒来工作模式下，开启所述射频智能卡的射频模块及相关外设功能，控制所述射频智能卡主控制器进入高频工作模式，***时钟频率设置为第二工作频率。
2.根据权利要求1所述的射频智能卡的分频工作方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
初始化所述射频智能卡，控制所述射频智能卡主控制器采用第二工作频率工作。
3.根据权利要求2所述的射频智能卡的分频工作方法，其特征在于，所述初始化所述射频智能卡的步骤具体包括：7816接口模块初始化、无线射频模块初始化以及外设初始化，其中所述外设包括I/O口、定时计数器和中断。
4.一种射频智能卡，其特征在于，所述射频智能卡采用权利要求1～3任一项所述的方法进行分频工作。
5.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端中设有权利要求4所述的射频智能卡。
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