JP5123857B2 - 低電力消費量の受動的動作モードを有するnfc読み取り装置 - Google Patents
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Description
能な電気的リンクと、周波数が無線周波数クロック信号の周波数より低い周波数のバスクロック信号によってクロックされる、前記エミュレーション回路を前記取り外し可能なセキュリティーモジュールに連結するためのデータバスとを備える誘導結合型読み取り装置を提供する。
−データバッファ170を形成する2個のFIFOバッファ170.1、170.2(“先入れ先出し”バッファ)、
−識別レジスタ171、
−クロック発生器172、
−バス管理ユニット173、
−復号化回路174、そして
−符号化回路175。
レジスタ171は、ISO/IEC14443−3/A、またはISO/IEC15693に基づいた一意の識別子「UID」(分散型の固定番号)、及びISO/IEC14443−3/Bに基づいた識別子「PUPI」(疑似的な一意の識別子)を形成する少なくとも1つの衝突防止識別子IDを有する。分散型の固定番号を提供する代わりに、もしUIDと異なると共に、動的に生成される識別子“PUPI”を提供することが望まれる場合、レジスタ171は、回路がセットアップされた時に(個人化ステップ:personalization step)、その中にUIDが格納される不揮発性の部分(ROM)と、ランダムな“PUPI”もしくは擬似ランダムな“PUPI”を生成するための手段に連結された揮発性の部分とを備えることができる。
クロック発生器172は、一次クロック信号CK0を受け取ると共に、その周波数が周波数Fcより低い信号CK1、CK2、CK3を供給する周波数分割器(分周器)である。信号CK1は、順序付けクロック信号として、制御ユニット177に印加される。信号CK2は、バスクロック信号として、バス管理ユニット173に印加されると共に、信号CK3は、副搬送波周波数信号Fscとして、符号化回路175に印加される。
復号化回路174と符号化回路175は、非接触式集積回路において使用されるタイプの標準の回路である。無線周波数接続に関して非接触式集積回路と同じ機能を実質的に有するエミュレーション回路17、及び符号器及び復号器のような低レベルの通信インタフェースは、技術水準に関して特別な修正を必要としない。
バス管理ユニット173は、マスタ装置としてバスDB3の管理を保証する。それは、バッファ170.1に存在するデータをその入力端子で受け取ると共に、制御ユニット177の決定に基づいてそれらをバスDB3に送信する。保護された集積回路43内のバスの反対側において、バス管理ユニット434は、データの受信を保証する。更にユニット173は、保護された集積回路43がアプリケーションセッションの間に読み取り装置100に送信するデータ転送を保証する。これらのデータは、ユニット173によって、FIFOバッファ170.2の入力端子に印加される。図5に示された実施例において、バスDB3は、ISO/IEC7816タイプのバスであると共に、ワイヤVcc、ワイヤGND(グランド線)、ワイヤCK(クロックワイヤ)、ワイヤI/O(双方向性のデータワイヤ)、及びワイヤRST(“リセット”)を備える。
上述のように、制御ユニット177はエミュレーション回路17のコアであると共に、上述の周辺要素は、機能に関して標準的である。
ステップA:制御ユニット177は、コード“APf”(衝突防止プレフィックス)、コード“AFI”(アプリケーションファミリー識別子)、コード“PARAM”(応答スロットの数)を含む5バイトの命令“REQB”を受信する。以下の命令と同様に、この命令に関して、エラー検出フィールドの2バイト“CRC−B”は、復号器174によって処理される。従って、応答に挿入されたバイト“CRC−B”と同様に、これらのバイトは、もはや以下では言及されない。
ここで、図6のチャートによれば、無線周波数伝送路の管理は、制御ユニット177によって保証されると仮定される。ここで、無線周波数伝送路の管理は、アプリケーションデータを運搬することを目的としているブロック“I”の(命令“ATTRIB”によって割り当てられた“CID”を含む)プロローグフィールドの制御ユニットによる処理を含む。ブロックのエピローグフィールド、または2バイトの“CRC−B”を含むフィールド“EDC”は、上述のように、復号化回路(着信ブロック)、または符号化回路(発信ブロック)によって生成される。アプリケーションデータがブロック“I”に転送されることを可能にするか、または制御情報がブロック“S”に転送されることを可能にする情報フィールド“INF”は、それがブロック“I”に存在しさえすれば、モジュール40に送信される。任意に、ブロック“S”は、受け取りの肯定応答または否定応答を運搬することを可能にすると共にフィールド“INF”を全く含まないブロック“R”と同様に、制御データを読み取り装置100と交換するためにエミュレーション回路173によって使用され得る。
10 マザーボード
11 ベースバンド回路
11’ UHFアンテナ
12 リーダ回路
13 アンテナ回路
13’ アンテナコイル
15 携帯電話のバッテリ
16 受動的インタフェース回路
17 エミュレーション回路
20 SIMカード
30 取り外し可能なセキュリティーモジュール
31 支持部材
32 導体パッド
33 保護された集積回路
40 取り外し可能なセキュリティーモジュール
41 支持部材
42 導体パッド
43 保護された集積回路
50 電子システム
60 システム
100 読み取り装置
110 読み取り装置のアンテナコイル
170 データバッファ
170.1 FIFOバッファ
170.2 FIFOバッファ
171 識別レジスタ
172 クロック発生器
173 バス管理ユニット
174 復号化回路
175 符号化回路
176 マルチプレクサ
177 制御ユニット
431 マイクロプロセッサ
432 メモリアレイ
433 安全管理のための周辺回路
434 バス管理回路
1030 接触コネクタ
1031 接触ブレード
1040 接触コネクタ
1041 接触ブレード
1120 接触コネクタ
DB1、DB2、DB3、DB4 データバス
A、B 入力端子
SA 交流アンテナ信号
SDTr データ信号
CK0 一次クロック信号
TRiG1、TRiG2、TRiG3 増幅回路
SWlm 負荷変調スイッチ
Slm 負荷変調信号
D1、D2 ダイオード回路
RFCT 回路
MP マイクロプロセッサ
MA メモリアレイ
IDREG 識別レジスタ
ID 衝突防止識別子
S(SDTr、CK0) コンポジット信号
S2C インタフェース
SWP スイッチ
EMS 信号
DEMCT 復調回路
CKCT クロック抽出回路
PSE 電源抽出回路
Pd ダイオード整流器
Cs 平滑コンデンサ
REGCT 調整回路
FLD 交流磁界
ICRD1 集積回路
ICRD2 集積回路
DTr 着信データ信号
P1 第1のポート
P2 第2のポート
P3 第3のポート
P4 第4のポート
CK1、CK2、CK3 (クロック)信号
DEC1、DEC2、DEC3 復号器
COD1、COD2、COD3 符号器
MUXB バスマルチプレクサ
SEL 信号
Claims (31)
- アンテナ回路(13)のインピーダンスを変調すると共に、前記アンテナ回路からデータ信号(SDTr)及び無線周波数クロック信号(CK0)を抽出するための受動的インタフェース回路(16)と、読み取り装置を取り外し可能なセキュリティーモジュール(40、43)に接続するための手段(173、DB3、1030)とを備えた誘導結合型読み取り装置(50、60)であって、
−別の読み取り装置と無線周波数伝送路を開設すると共に、前記取り外し可能なセキュリティーモジュールに、無線周波数伝送路を通して受信されたアプリケーションデータを転送し、前記取り外し可能なセキュリティーモジュールから受信されたアプリケーションデータを無線周波数伝送路に送信するためのエミュレーション回路(17)と、
−前記エミュレーション回路(17)を前記受動的インタフェース回路(16)に連結すると共に、それを用いてデータ信号(SDTr)及び無線周波数クロック信号(CK0)が前記エミュレーション回路(17)に供給される取り外し不可能な電気的リンクと、
−周波数が無線周波数クロック信号の周波数(Fc)より低い周波数のバスクロック信号(CK2)によってクロックされる、前記エミュレーション回路(17)を前記取り外し可能なセキュリティーモジュール(40、43)に連結するためのデータバス(173、DB3)と
を更に備えることを特徴とする読み取り装置。 - 前記受動的インタフェース回路(16)と前記エミュレーション回路(17)とが、同じ半導体チップ上に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の読み取り装置。 - 前記エミュレーション回路(17)が、無線周波数伝送路の開設の時に読み取り装置を他の読み取り装置から識別するために前記エミュレーション回路によって使用される少なくとも1つの衝突防止用の識別子(ID)を含む識別レジスタ(171)を備える
ことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか一項に記載の読み取り装置。 - 前記エミュレーション回路(17)が、無線周波数伝送路を介して受信されたアプリケーションデータを、前記取り外し可能なセキュリティーモジュール(40、43)に対してそれらを転送する前に記憶するためのバッファメモリ(170)を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の読み取り装置。 - 前記バッファメモリが、無線周波数伝送路を介して受信されたデータを受信する入力端子と、これらのデータを前記取り外し可能なセキュリティーモジュールに送信するためのデータバス(173、DB3)に連結された出力端子とを有する少なくとも1つのFIFOバッファ(170−1)を備える
ことを特徴とする請求項4に記載の読み取り装置。 - 前記受動的インタフェース回路(16)が、前記アンテナ回路から直流電源電圧(Vcce)を抽出すると共に、
前記エミュレーション回路(17)と前記取り外し可能なセキュリティーモジュール(40、43)が、この直流電源電圧によってのみ電力を供給される
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の読み取り装置。 - 前記データバス(DB3)が、ISO7816に規定されるバスである
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の読み取り装置。 - 前記バスクロック信号(CK2)が、前記無線周波数クロック信号(CK0)の周波数の少なくとも“1/25”倍の低い周波数を有している
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の読み取り装置。 - GSM電話通信回路(11)と、加入者識別モジュールSIM(20)と、前記GSM電話通信回路(11)を前記加入者識別モジュールSIM(20)を結合する第2のデータバスと、請求項1から請求項8のひとつに記載の読み取り装置とを有し、前記加入者識別モジュールSIMと、前記取り外し可能なセキュリティモジュールとはただひとつのモジュールにより形成され、前記第2のデータバスは前記無線周波数クロック信号の周波数より低い周波数のバスクロック信号でクロックされる前記データバスと異なることを特徴とする、携帯電話。
- 前記エミュレーション回路(17)と前記GSM電話通信回路(11)が、バス多重化回路(MUXB)を用いて共有された共通バス(DB4)によって、前記取り外し可能なセキュリティーモジュール(40)にアクセスする
ことを特徴とする請求項9に記載の携帯電話。 - PDAまたは携帯電話タイプの携帯機器であって、
請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の読み取り装置を備える
ことを特徴とする携帯機器。 - アンテナ回路(13)のインピーダンスを変調すると共に、前記アンテナ回路からデータ信号(SDTr)及び無線周波数クロック信号(CK0)を抽出するために提供される受動的インタフェース回路(16)と、保護されたアプリケーションを管理するために提供される取り外し可能なセキュリティーモジュール(40、43)とを備えた誘導結合型読み取り装置(50、60)における受動的動作モードを実行するための方法であって、
前記取り外し可能なセキュリティーモジュールと異なるエミュレーション回路(17)を提供すると共に、それを用いてデータ信号(SDTr)及び無線周波数クロック信号(CK0)が前記エミュレーション回路(17)に供給される取り外し不可能な電気的リンクを介して、前記エミュレーション回路(17)を前記受動的インタフェース回路(16)に接続する段階と、
前記エミュレーション回路(17)を用いて、無線周波数伝送路を開設すると共に、前記取り外し可能なセキュリティーモジュールに、前記エミュレーション回路により無線周波数伝送路を通して受信されたアプリケーションデータを転送し、前記取り外し可能なセキュリティーモジュールから前記エミュレーション回路により受信されたアプリケーションデータを無線周波数伝送路に送信する段階と、
周波数が無線周波数クロック信号の周波数(Fc)より低い周波数バスクロック信号(CK2)によってクロックされるデータバス(173、434、DB3)を用いて、前記エミュレーション回路(17)を前記取り外し可能なセキュリティーモジュール(40、43)に連結する段階と
を有することを特徴とする方法。 - 前記受動的インタフェース回路(16)と前記エミュレーション回路(17)とが、同じ半導体チップ上に配置される
ことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 前記エミュレーション回路(17)において、無線周波数伝送路の開設の時に読み取り装置を他の読み取り装置から識別するために前記エミュレーション回路によって使用され得る少なくとも1つの衝突防止用の識別子(ID)を含む識別レジスタ(171)を提供する段階を有する
ことを特徴とする請求項12または請求項13のいずれか一項に記載の方法。 - 前記エミュレーション回路(17)において、無線周波数伝送路を介して受信されたアプリケーションデータを、前記取り外し可能なセキュリティーモジュール(40、43)に対してそれらを転送する前に記憶するためのバッファメモリ(170)を提供する段階を有する
ことを特徴とする請求項12から請求項14のいずれか一項に記載の方法。 - 前記エミュレーション回路(17)において、無線周波数伝送路を介して受信されたデータを受信する入力端子と、これらのデータを前記取り外し可能なセキュリティーモジュールに送信するためのデータバス(173、DB3)に連結された出力端子とを有する少なくとも1つのFIFOバッファ(170−1)を提供する段階を有する
ことを特徴とする請求項14または請求項15のいずれか一項に記載の方法。 - 前記アンテナ回路から直流電源電圧(Vcce)を抽出する段階と、
この電圧を前記エミュレーション回路(17)と前記取り外し可能なセキュリティーモジュール(40、43)に電源電圧として印加する段階と
を有することを特徴とする請求項12から請求項16のいずれか一項に記載の方法。 - 前記データバス(DB3)が、ISO7816に規定されるバスである
ことを特徴とする請求項12から請求項17のいずれか一項に記載の方法。 - 前記バスクロック信号(CK2)が、前記無線周波数クロック信号(CK0)の周波数の少なくとも“1/25”倍の低い周波数を有している
ことを特徴とする請求項12から請求項18のいずれか一項に記載の方法。 - GSM電話通信回路(11)と、加入者識別モジュールSIM(20)と、前記GSM電話通信回路(11)を前記加入者識別モジュールSIM(20)を結合する第2のデータバスとを有し、請求項12から請求項19のひとつの方法であり、前記加入者識別モジュールSIMと、前記取り外し可能なセキュリティモジュールとはただひとつのモジュールにより形成され、前記第2のデータバスは前記無線周波数クロック信号の周波数より低い周波数のバスクロック信号でクロックされる前記データバスと異なることを特徴とする、方法。
- 前記エミュレーション回路(17)と前記GSM電話通信回路(11)によって共有された、前記取り外し可能なセキュリティーモジュール(40)にアクセスするための共通バス(DB4)を提供する段階を有する
ことを特徴とする請求項20に記載の方法。 - 半導体チップ(ICRD1、ICRD2)上の集積回路形式の誘導結合型読み取り装置であって、
−集積回路をアンテナ回路(13)に接続するための第1のポート(P1)、及び集積回路を取り外し可能なセキュリティーモジュール(40、43)に接続するための第2のポート(P2)と、
−前記アンテナ回路(13)のインピーダンスを変調すると共に、前記アンテナ回路からデータ信号(SDTr)及び無線周波数クロック信号(CK0)を抽出するための受動的インタフェース回路(16)と、
−別の読み取り装置と無線周波数伝送路を開設すると共に、無線周波数伝送路を通して受信されたアプリケーションデータを前記第2のポート(P2)に転送し、前記第2のポート(P2)を介して受信されたアプリケーションデータを無線周波数伝送路に送信するためのエミュレーション回路(17)と、
−前記エミュレーション回路(17)を前記受動的インタフェース回路(16)に連結すると共に、それを用いてデータ信号(SDTr)及び無線周波数クロック信号(CK0)が前記エミュレーション回路(17)に供給される取り外し不可能な電気的リンクと、
−前記第2のポート(P2)を、前記取り外し可能なセキュリティーモジュール(40,43)に連結するデータバス(173,DB3)とを備え、
−該データバス(173,DB3)は、前記無線周波数クロック信号の周波数より低い周波数のバスクロック信号(CK2)によってクロックされることを特徴とする半導体チップに集積された読み取り装置。 - 前記エミュレーション回路(17)が、無線周波数伝送路の開設の時に読み取り装置を他の読み取り装置から識別するために前記エミュレーション回路によって使用される少なくとも1つの衝突防止用の識別子(ID)を含む識別レジスタ(171)を備える
ことを特徴とする請求項22に記載の半導体チップに集積された読み取り装置。 - 前記エミュレーション回路(17)が、無線周波数伝送路を介して受信されたアプリケーションデータを、前記第2のポート(P2)に対してそれらを転送する前に記憶するためのバッファメモリ(170)を備える
ことを特徴とする請求項22または請求項23のいずれか一項に記載の半導体チップに集積された読み取り装置。 - 前記バッファメモリが、無線周波数伝送路を介して受信されたデータを受信する入力端子と、これらのデータを取り外し可能なセキュリティーモジュールに送信するための前記第2のポート(P2)に連結された出力端子とを有する少なくとも1つのFIFOバッファ(170−1)を備える
ことを特徴とする請求項24に記載の半導体チップに集積された読み取り装置。 - 前記受動的インタフェース回路(16)が、前記アンテナ回路から直流電源電圧(Vcce)を抽出するための回路(PSE)を備えると共に、
前記エミュレーション回路(17)と前記取り外し可能なセキュリティーモジュール(40、43)が、この直流電源電圧によってのみ電力を供給される
ことを特徴とする請求項22から請求項25のいずれか一項に記載の半導体チップに集積された読み取り装置。 - 前記アンテナ回路を励磁するための信号を前記第1のポート(P1)に印加するために設計された非接触式のチップリーダ回路(12)と、
集積回路を、前記チップリーダ回路(12)を制御するための外部回路(11)に接続するための、前記チップリーダ回路(12)に連結された第3のポート(P3)と
を更に備えることを特徴とする請求項22から請求項26のいずれか一項に記載の半導体チップに集積された読み取り装置。 - 前記第2のポート(P2)に連結された前記エミュレーション回路(17)にふくまれるバス管理回路(173)と、
無線周波数クロック信号(CK0)を分周して、その周波数が無線周波数クロック信号の周波数(Fc)より低いバスクロック信号(CK2)を供給すると共に、前記バスクロック信号(CK2)を前記バス管理回路(173)に印加するための回路(172)と
を備えることを特徴とする請求項22から請求項27のいずれか一項に記載の半導体チップに集積された読み取り装置。 - 前記バス管理回路(173)が、ISO7816に規定されるバス管理に適合することを特徴とする請求項28に記載の半導体チップに集積された読み取り装置。
- 前記無線周波数クロック信号(CK0)から前記バスクロック信号(CK2)を抽出するための回路(172)は、その周波数が前記無線周波数クロック信号(CK0)の周波数の少なくとも“1/25”倍の低い周波数である前記バスクロック信号(CK2)を供給するために設計される
ことを特徴とする請求項28または請求項29のいずれか一項に記載の半導体チップに集積された読み取り装置。 - 前記第2のポート(P2)に連結された出力端子と、前記バス管理回路(173)に連結された第1の入力端子と、集積回路の第4のポート(P4)に連結された第2の入力端子とを有するバス多重化回路(MUXB)を備える
ことを特徴とする請求項28から請求項30のいずれか一項に記載の半導体チップに統合された読み取り装置。
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